- 3.55 MB
- 126页
- 1、本文档共5页,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,可选择认领,认领后既往收益都归您。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细先通过免费阅读内容等途径辨别内容交易风险。如存在严重挂羊头卖狗肉之情形,可联系本站下载客服投诉处理。
- 文档侵权举报电话:19940600175。
沪昆客专云南段TJ4标段隧道工程施工作业指导书中铁三局沪昆客专云南段项目经理部二○一二年一月—4—
目录第一章隧道工程开挖施工作业指导书2第二章小导管施工作业指导书14第三章管棚作业指导书18第四章隧道湿喷混凝土施工作业指导书23第五章铁路隧道工程锚杆、钢筋网施工作业指导书31第六章铁路隧道钢架施工作业指导书37第七章隧道钻孔注浆施工作业指导书42第八章量测作业指导书51第九章隧道防排水施工作业指导书59第十章衬砌施工作业指导书69第十一章仰拱、仰拱填充及底板作业指导书82第十二章水沟、电缆槽施工作业指导书87第十三章明洞施工作业指导书93第十四章隧道综合接地作业指导书101第十五章隧道槽道施工作业指导书109第十六章隧道边墙钢筋排拒控制作业指导书115第十七章隧道工程纵向施工缝施工作业指导书118
第一章隧道工程开挖施工作业指导书1.适应范围适用于TJ4标段客运专线云南段隧道正洞及其辅助坑道、附属洞室的开挖施工。2.作业准备2.1内业技术准备作业指导书编制后,应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施,提出应急预案。对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。2.2外业技术准备施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。修建生活生产房屋、混凝土搅拌站及施工便道,配齐生活、办公设施,满足主要管理、技术人员进场生活、生产、办公需要。3.技术要求隧道开挖前,首先完成洞口截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。洞口土方采用挖掘机配合装载机自上而下分层施工,大型自卸汽车运输,并及时做好坡面防护,开挖一段(台阶)防护一段(台阶)。洞口明洞采用明挖法施工,开挖至明暗分界线后,先施做护拱混凝土,然后施做暗洞超前大管棚,随后立即做好明洞衬砌,随后进入暗洞施工,待明洞混凝土达到设计规定的强度后及时进行明洞洞顶回填。Ⅴ级地段采用短台阶法施工,Ⅳ级采用台阶法施工,Ⅱ、Ⅲ级围岩采用全断面法施工。土质隧道开挖采用人工配合挖掘机进行,出碴采用装载机配合自卸汽车无轨运输。石质隧道采用钻爆法开挖,出碴采用装载机配合自卸汽车无轨运输。在施工过程中不断总结经验,优化工艺。加强超前地质预测、预报,加强围岩监控量测管理。根据量测结果,及时调整预留变形量及支护参数,适时施作二次衬砌,确保隧道安全。开挖方法的改变,要严格按程序申请设计变更。4.施工程序与工艺流程根据不同的围岩选应合理的开挖方法及程序,提高模筑混凝土衬砌刚度等都对控制围岩变形有效。4.1开挖方法4.1.1台阶法该方法主要适用于Ⅲ级围岩,Ⅳ、Ⅴ级硬质岩。对于台阶长度硬质岩采用开挖宽度的1.5倍,即控制在20m以内,下台阶和仰拱封闭成环距离控制在15m。整体台阶到仰拱初支距离按照120号文件执行,不大于35m。4.1.2扩大拱脚台阶法该工法适用地段为Ⅳ、Ⅴ级围岩水平岩层深埋硬质岩及深埋软质岩地段。对于纵向台阶预留主要分五步,每步序之间台阶长度按照短台阶执行,采用5-8m控制。其它方面按照铁道部120号文执行。
4.1.3台阶法加临时横撑该方法适用地质条件为Ⅳ、Ⅴ级硬质岩浅埋和软质岩深埋。对于纵向台阶硬质岩按照1.5倍开挖宽度,软质岩按照1.2倍开挖宽度。4.1.4台阶法加临时仰拱适用于Ⅳ、Ⅴ级软质偏压一般断层及破碎带地段,对于纵向台阶按照1.2倍开挖宽度。4.1.5CRD和双侧壁法CRD开挖方法适用于Ⅳ、Ⅴ级围岩浅埋软质岩,偏压、断层、岩层接触带、破碎带地段,台阶宽度控制在3-5m。双侧壁主要使用与浅埋全风化层或土层覆盖层段。4.1.6三台阶七步开挖法三台阶七步开挖法主要适用于Ⅴ级围岩地下水不发育的有一定自稳能力的全、强风化层及土层地段。4.2预留变形量Ⅲ级围岩5-8cm;Ⅳ级围岩8-10cm;Ⅴ级围岩10-15cm;4.3台阶法工艺流程4.3.1台阶法开挖顺序:开挖①施做该台阶周边初支→开挖②施工台阶周边初期支护→滞后②台阶10m开挖③部→浇注④仰拱→⑤填充→施工二衬混凝土(拱墙一次施做并留注浆管)。4.3.2台阶法加大拱脚
开挖顺序:开挖①施做该台阶周边初支→开挖②-1施工台阶周边初期支护→开挖②-2及初支→开挖③-1部边墙及初支→开挖③-2部边墙及初支→开挖④仰拱→浇注⑤仰拱→⑥填充→⑦施工二衬混凝土(拱墙一次施做并留注浆管)。台阶长度相距5-8m。4.3.3台阶法加临时横撑开挖顺序:开挖①施做该台阶周边初支→开挖②部及边墙初支→开挖③部边墙及初支→开挖④仰拱→浇注⑤仰拱→⑥填充→⑦施工二衬混凝土(拱墙一次施做并留注浆管)。台阶长度相距按照开挖宽度的1.2倍m。4.3.4台阶法加临时仰拱
开挖①施做该台阶周边初支→开挖②-1施工台阶周边初期支护→开挖②-2及初支→开挖③-1部边墙及初支→开挖③-2部边墙及初支→开挖④仰拱→浇注⑤仰拱→⑥填充→⑦施工二衬混凝土(拱墙一次施做并留注浆管)。台阶长度相距5-8m。施工准备4.3.5施工工艺流程见图超前地质预报、测量、量测台架(台车)就位钻爆设计布置炮眼下部断面钻眼上部断面钻眼装药爆破通风排烟排险初喷砼、锚杆、除渣开挖质量检查地质素描初期支护仰拱、拱墙复合衬砌超前支护结束台阶法施工工艺流程
4.4全断面开挖法Ⅱ级、Ⅲ级围岩采用全断面一次开挖成形的施工方法。循环进尺控制在3~4.0m。4.5三台阶七步开挖法施工准备流程及顺序超前地质预报、测量需要时进行分部钻爆设计拱部超前支护两侧错位开挖下台阶两侧错位开挖中台阶上部弧形导坑开挖地质素描轮廓检查地质素描轮廓检查地质素描轮廓检查初期支护初期支护初期支护仰拱开挖、初期支护,仰拱、侧壁、拱部初期支护闭合成环监控量测变形超过规范要求判定围岩稳定性调整开挖及支护参数下一循环开挖支护施做钢筋砼仰拱,填充砼施做复合衬砌结束
开挖①施做该导坑周边初支→距离开挖①部不大于5m开挖②和③(台阶纵向错开3m,地质差时按2m控制)初期支护→距离开挖②和③3m开挖④和⑤(台阶纵向错开3m,地质差时按2m控制)边墙初支→预留核心土开挖⑥-1、⑥-2、⑥-3部,台阶长度和各台阶相同→开挖⑦部仰拱封闭成环→浇注⑨仰拱→施工二衬混凝土(拱墙一次施做并留注浆管)。开挖进尺根据拱架确定,最大不能超过1.5m,隧底开挖每循环不得超过3m。4.6CRD法施工准备流程及顺序超前地质预报、测量放样超前支护、围岩加固先行侧开挖,初期支护、中隔壁、临时仰拱施做后行侧开挖,初期支护、临时仰拱施做初期支护成环超限地质素描、浇筑仰拱变形满足规范要求支护检验、监控量测拆除临时仰拱、中隔壁采取措施复核衬砌施工结束
开挖①施做该导坑周边初支→距离开挖①部4m开挖②施工导坑周边初期支护→开挖③及导坑周边初支→距离开挖③4m开挖④部导坑初支→开挖⑤部仰拱及初支→浇注⑥仰拱(拆除下半部分)→⑦填充→施工二衬混凝土(拱墙一次施做并留注浆管)。台阶长度相距3-4m。4.7双侧壁法流程及顺序施工准备超前地质预报、测量、量测拱部超前支护、围岩加固超前小导管支护超前小导管支护核心土中槽开挖出渣左(右)导坑开挖出渣地质素描拱部喷砼地质素描初喷砼仰拱侧壁拱部初支成环左(右)导坑初期支护拆除临时仰拱、内侧壁不合格初期支护表面处理合格隐蔽工程检查、变形判定仰拱、拱墙复合衬砌施工结束
开挖①施做该导坑周边初支→距离开挖①部8m开挖②施工导坑周边初期支护→距离开挖②8m开挖③及导坑周边初支→距离开挖③5m开挖④部导坑初支→距离开挖④5m开挖开挖⑤部→开挖⑥部仰拱及初支→滞后⑥部6m拆除临时支护浇注⑦仰拱→⑧填充→施工二衬混凝土(拱墙一次施做并留注浆管)。5.施工要求施工前进行超前地质预报,探明前方地质情况。5.1综合超前地质预测预报隧道地质情况复杂,大部分隧道洞身位于地下水线以下、岩石隧道破碎带等不良地质,需结合施工地质工作予以查明。为此,要求针对隧道与辅助坑道设置的具体情况,开展综合超前地质预测预报,成立专业的超前地质预报室,由总工程师负责,配置物探、水文、地质、试验专业工程师并配备先进的预测、预报设备和仪器,并将综合超前地质预测预报纳入施工工序。尤其是岩石隧道存在破碎带时,必须提前做好超前地质预报工作,确保隧道安全通过。针对隧道具体的工程特点,采用地貌、地质调查与地质推理相结合的方法,进行定性预测。具体采取的措施有:对开挖全过程进行综合预测、预报,方法有地质素描法(常规地质法)、超前探孔近距离预报、超前导洞预报、地质雷达中短期预报、TSP长期预测预报、红外线探水及前兆法预报等。施工中应该将几种预报手段综合运用,取长补短,相互补充和印证。综合监测结果,及时提出对不良地质的处理措施,以降低施工风险,确保工程质量和运营安全。超前地质预报若发现前方地质情况与设计不符时要及时通知设计单位到现场核实,以便及时采取有效的设计变更方案。5.2爆破施工石质隧道的爆破作业,应采用光面爆破或预裂爆破。爆破作业应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、循环进尺和爆炸材料进行钻爆设计。钻爆设计应根据爆破效果不断优化爆破参数。钻爆设计的内容包括炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼)的布置、深度、斜率和数目,爆破器材、装药量和装药结构,起爆方法和爆破顺序,钻眼机具和钻眼要求等。钻爆设计土应包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要经济指标和必要的说明。爆破参数应通过试验确定。当无试验条件时,可参照表1、表2选用。表1光面爆破参数岩石类别周边眼间距E(cm)周边眼抵抗线W(cm)相对距离E/W装药集中度q(kg/m)极硬岩50~6055~750.8~0.850.25~0.30硬岩40~5050~600.8~0.850.15~0.25软质岩35~4545~600.75~0.80.07~0.12
表2预裂爆破参数岩石类别周边眼间距E(cm)至内排崩落眼间距(cm)装药集中度q(kg/m)极硬岩40~50400.3~0.4硬岩40~50400.2~0.25软质岩35~40350.07~0.12注:1.表中所列参数适用于炮眼深度1.0~4.0m,炮眼直径40~50mm,药卷直径20~25mm。2.当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时,周边眼间距E应取较小值。3.周边眼抵抗线W值在一般情况下均应大于周边眼间距E值。软岩在取较小E值时,W值应适当增大。4.E/W:软岩取小值,硬岩及断面小时取大值。5.表列装药集中度q为2号岩石硝铵炸药,选用其它类型炸药时,应修正。周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置,保证开挖断面符合设计要求,硬岩开眼位置在轮廓线上,软岩可向内偏5~10cm。底板和仰拱底面采用预留光爆层爆破,Ⅱ级围岩段的中心水沟应与隧底光爆层同时爆破成形。辅助眼交错均匀布置在周边眼和掏槽眼之间,力求爆破出的石块块度适合装碴需要。周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上,掏槽炮眼加深10~20cm。当开挖面凹凸较大时,应按实际情况调整炮眼深度,使周边眼和辅助眼眼底在同一垂直面上。炸药可选用岩石硝铵炸药和乳化炸药。6.劳动组织6.1劳动力组织方式:采用架子队组织模式。6.2施工人员应结合试验段确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。6.3人员、机械设备应结合隧道开挖方法、工期要求进行合理配置。配套的生产能力应为均衡施工能力的1.2~1.5倍。根据客货共线铁路单线隧道断面的特点,每工班开挖作业人员不宜少于25人。7.材料要求7.1启用有相关证件和手续的有经验爆破施工员,如《爆破物品储存许可证》、《爆破器材安全员作业证》等证件。7.2坚决落实爆破物品用料登记制度爆破物品及各类爆破器材领用实行专人负责制,指定专职安全员和材料员进行爆破材料的领用,其他人员不得领用。7.3未使用完的爆破物品交给材料人员和安全员进行处理,施工人员不私自收藏爆破物品。8.设备机具配置
隧道右线单口施工,根据开挖方法配置1台大型挖掘机或1台小型挖掘机平行作业,1台装载机进行装碴施工(左线采用1台扒碴机装碴施工),大型自卸汽车不宜少于4辆,20m3/min空压机一般不应少于3台。9.质量控制及检验9.1验收规范《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-20109.2分项验收标准9.2.1主控项目(1)隧道开挖断面的中线和高程必须符合设计要求。检验数量:施工单位每一开挖循环检查一次;监理单位按施工单位检查数量的10%平行检验。检验方法:采用仪器测量。(2)隧道开挖应严格控制欠挖。当围岩完整、石质坚硬时,岩石个别突出部分(每1m2不大于0.1m2)侵入衬砌应小于5cm。拱脚和墙脚以上1m内断面严禁欠挖。检验数量:施工单位、监理单位每一开挖循环检查一次。检验方法:施工单位采用自动断面仪测量等仪器测量周边轮廓断面,绘断面图与设计断面核对;监理单位见证测量,现场核对开挖断面。(3)洞身开挖中,应在每一次开挖后及时观察、描述开挖面地层的层理、节理、裂隙结构状况、岩体的软硬程度、出水量大小等,核对设计地质情况,判断围岩稳定性。检验数量:施工、监理单位每一开挖循环检查一次。检验方法:施工单位进行工程地质观察和描述;监理单位见证检查。(4)光面爆破或预裂爆破钻眼前,应根据钻爆设计图准确标出炮眼位置,钻孔时应按钻爆设计要求严格控制炮眼的间距、深度和角度。掏槽眼的眼口间距和深度允许偏差为5cm。周边眼的间距允许偏差为5cm,外插角应符合钻爆设计要求,眼底不应超出开挖轮廓线10cm。检验数量:施工单位每一开挖循环检查全部掏槽眼和10个周边眼;监理单位按施工单位检查数量的10%见证检查。检查方法:测量。(5)隧底开挖轮廓和底部高程应符合设计要求。隧底范围石质坚硬时,岩石个别突出部分(每1m2不大于0.1m2)侵入衬砌应小于5cm。检验数量:施工单位、监理单位每一开挖循环检查一次。检验方法:施工单位用仪器测量底部高程,绘断面图与设计断面核对;监理单位见证测量,核对开挖断面。(6)隧底开挖后应及时核对隧底地质情况。当需要进行加固处理时,应符合设计要求。检验数量:施工单位、监理单位每处检查一次。检验方法:施工单位进行地质描述;监理单位见证检查。9.2.2一般项目(1)
光面爆破或预裂爆破的炮眼痕迹保存率,硬岩不应小于80%,中硬岩不应小于60%,并在开挖轮廓面上均匀分布。检验数量:施工单位每一开挖循环检查一次。检验方法:对照钻爆设计资料,观察、计数检验炮眼痕迹保存率。(2)水沟开挖位置、基底高程应符合设计要求,靠边墙的水沟应与边墙基础同时开挖、一次成型。检验数量:施工单位每一开挖循环检查一次。检验方法:观察、仪器测量。10.安全及环保要求(1)加强对技术及施工人员的培训,提高全体参建人员的安全、质量意识。(2)岩石隧道坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则,土质隧道施工严格按照“先探测、管超前、非爆破、严控水、短进尺、强支护、勤量测、早衬砌”的原则组织施工。(3)严格按照设计文件规定的开挖方法进行施工,否则应按照变更程序申请改变施工方案。(4)在隧道开挖前,对隧道地表中线附近范围进行勘察,对地表冲沟、深井、滑塌、陷穴、地表附着物等不良地质情况进行统计,并按里程桩号逐一登记、拍照,尤其是隧道下穿高速公路等大型构筑物地段,施工中应加强监控量测工作,严格按设计方案施工,确保隧道安全、顺利通过。(5)每循环进行测量放样,严格控制超欠挖。定期对测量控制点进行检查、复核,避免由于隧底下沉、上鼓、不均匀变形及人工或机械碰撞等原因对控制点的损害。(6)边墙、仰拱或底板等的地基承载力必须满足设计要求。软弱地基处理方法和施工质量应符合设计要求。隧底开挖前应进行施工工艺设计。(7)开挖后应按设计要求的量测项目及频率进行围岩量测,及时反馈量测信息。(8)隧道开挖中,应在每次开挖后及时观察、描述围岩裂隙结构状况、岩体软硬程度、出水量大小,核对设计情况,判断围岩的稳定性。(9)土质隧道在开挖过程中,尽量减少挖掘机对隧道边沿的开挖,应采用人工风镐对隧道周边进行修整,减少对围岩的扰动,避免侧壁或拱顶掉块现象。拱脚、墙角应预留30cm人工开挖,严禁超挖。土质隧道拱墙脚严禁被水浸泡。开挖完毕后,应尽早对围岩进行支护封闭,减少围岩暴露的时间。(10)制定安全施工应急预案,日常做好应急物资储备。(11)洞口工程施工,宜避开雨季和严寒季节。(12)洞口施工前,应先检查边、仰坡以上山坡稳定情况,清除悬石,处理危石,施工期间实施不间断监测和防护。(13)
泥质砂岩隧道施工应做好洞顶、洞门及洞口防排水系统。洞门及洞内排水沟应进行铺砌,砂浆抹面,防止地表水及施工用水下渗,影响结构安全。地层含水量大时,上台阶掌子面附近宜开挖横向水沟,将水引至隧道中部纵向排水沟排出洞外,以免浸泡拱脚。必要时应配合井点降水等措施将地下水位降至隧道二次衬砌底部以下,确保施工顺利进行。(14)隧道明洞段施工时,边仰坡应分层分段开挖,并按设计及时做好防护。临时边仰坡应进行适当放坡。(15)明洞段因地基加固等施工的振动可能造成边坡失稳时,应预先在边坡上设置观测桩进行监测,并派专人检查边坡的稳定情况。发现边坡有开裂、变形现象时,应立即对边坡体进行加固处理,确保安全后方可继续进行施工。(16)爆破作业时,所有人员应撤离至不受有害气体、振动及飞石伤害的安全地点。安全地点至爆破工作面的距离,在独头坑道内不应小于200m,当采用全断面开挖时,应根据爆破方法与装药量计算确定安全距离。当相对开挖工作面相距40m时,两端施工应加强联系,统一指挥。当两开挖工作面相距15m时,应从一端开挖贯通。设置放炮前的安全检查员,及时检查现场的安全情况,以确定是否可以起爆,爆破后经专职安全员检查,排除瞎炮等安全隐患后,其他人员方可进入施工现场。(17)暗洞分部开挖时,在满足设计规范及安全质量要求的前提下,应尽量采用适合机械化作业的施工工艺,分部尺寸划分合理,各分部尽量平行作业,从而达到快速施工的目的。(18)弃碴时要由专人指挥、堆放整齐、边坡平整,弃碴场需设置挡墙。施工过程中杜绝随意倾倒弃碴和弃土。施工完毕后,对弃碴场及时平整,并做好绿化、防护,避免水土流失。(19)隧道在整个施工过程中,作业环境应符合下列职业健康及安全标准:1)空气中氧气含量,按体积计不得小于20%;2)粉尘永许浓度,每立方空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg,每立方空气中含有10%以下的游离二氧化硅的矿物性粉尘不得大于4mg;3)有害气体最高允许浓度:①一氧化碳的最高允许浓度为30mg/m3,在特殊情况下,施工人员必须进入工作面时,浓度可为100mg/m3,但工作时间不得大于30min;②二氧化碳按体积计不得大于0.5%;③氮氧化物(换算成NO2)为5mg/m3以下;4)隧道内气温不得高于28℃;5)隧道内噪声不得大于90dB。(20)施工独头掘进长度超过150m时,应采取机械通风,确保洞内每人供应3m3/min的新鲜空气。(21)便道及施工现场要注意撒水防尘,减少对周围环境的破坏。隧道施工作业地段必须保证足够的照明。不安全因素较大的地段应加大照度。在主要交通道路、洞内抽水机站应设置安全照明,漏电地段照明应采用防水灯头和灯罩。
第二章小导管施工作业指导书1.适应范围适用于TJ4标段客运专线云南段隧道正洞及其辅助坑道、附属洞室的开挖施工。2.作业准备2.1内业技术准备作业指导书编制后,应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施,提出应急预案。对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。2.2外业技术准备施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。修建生活生产房屋、混凝土搅拌站及施工便道,配齐生活、办公设施,满足主要管理、技术人员进场生活、生产、办公需要。3.技术要求超前小导管配合型钢钢架使用,应用于隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩拱部超前注浆预支护,其纵向搭接长度不小于1m。超前小导管设计参数:超前导管规格及间距:符合设计要求;倾角:外插角10°~15°,可根据实际情况调整;注浆材料:M20水泥浆或水泥砂浆;设置范围:拱部120°范围,具体参照设计图纸。4.施工工法与工艺流程4.2.1制作小导管小导管前端做成尖锥形,尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍,管壁上每隔10~20cm梅花型钻眼,眼孔直径为6~8mm,尾部长度不小于30cm作为不钻孔的止浆段。小导管构造见图2。4.2.2小导管安装(1)测量放样,在设计孔位上做好标记,用凿岩机或煤电钻钻孔,孔径较设计导管管径大20mm以上。(2)成孔后,将小导管按设计要求插入孔中,或用凿岩机直接将小导管从型钢钢架上部、中部打入,外露30cm焊于开挖面后方的钢架上,与钢架共同组成预支护体系。4.2.3注浆采用KBY-50/70注浆泵压注水泥浆或水泥砂浆。注浆前先喷射混凝土5~10cm厚封闭掌子面,形成止浆盘。
喷砼封闭掌子面材料准备设备准备施工准备风枪或煤电钻成孔拱部放样布孔机具准备清孔管材加工安装小导管M20砂浆准备注浆隧道开挖图1超前小导管施工工艺流程图≥30cm15~20cmφ8mm加劲箍小钢管图2注浆小导管结构图注浆前先冲洗管内沉积物,由下至上顺序进行。单孔注浆压力达到设计要求值,持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束。注浆施工中认真填写注浆记录,随时分析和改进作业,并注意观察施工支护工作面的状态。注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。注浆参数可参照以下数据进行选择:注浆压力:一般为0.5~1.0Mpa;浆液初凝时间:1~2min;5.施工要求(1)串浆时及时堵塞串浆孔。(2)泵压突然升高时,可能发生堵管,应停机检查。(3)进浆量很大,压力长时间不升高,应重新调整砂浓度及配合比,缩短胶凝时间。
6.劳动力组织情况动力组织方式:采用架子队组织模式。每工班钻孔及注浆施工人员不宜少于10人,施工中应根据现场情况及时调整。7.材料要求超前小导管采用φ42无缝钢管,管长3m~5.0m,超前小导管所用钢管进场必须按批抽取试件作力学性能(屈服强度、抗拉强度和伸长率)和工艺性能(冷弯)试验,其质量必须符合国家有关规定及设计要求。8.设备机具的配置结合隧道断面的特点,每工班施工机具配置如下:KBY-50/70注浆泵1台、煤电钻(或风动凿岩机)不少于10台、气焊机1台、BX1-500电焊机1台,空压机2台。9.质量控制及检验9.1验收规范《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-20109.2分项验收标准9.2.1主控项目(1)超前小导管所用钢管进场必须按批抽取试件作力学性能(屈服强度、抗拉强度和伸长率)和工艺性能(冷弯)试验,其质量必须符合国家有关规定及设计要求。检验数量:以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢管,每60t为一批,不足60t按一批计。施工单位每批抽检一次;监理单位按施工单位抽检次数的10%进行见证取样检测,至少一次。检验方法:施工单位检查每批质量证明文件并进行相关性能试验;监理单位检查全部质量证明文件和试验报告,并进行见证取样检测或平行试验。(2)超前小导管所用的钢管的品种和规格必须符合设计要求。检验数量:施工单位、监理单位全部检查。检查方法:观察、尺量。(3)超前小导管与支撑结构的连接应符合设计要求。检验数量:施工单位、监理单位全部检查。检查方法:观察。(4)超前小导管的纵向搭接长度应符合设计要求。检验数量:施工单位、监理单位全部检查。检查方法:观察。(5)注浆浆液的配合比应符合设计要求。检验数量:施工单位、监理单位全部检查。检验方法:施工单位进行配合比选定试验;监理单位检查配合比选定单,并进行见证试验。(6)超前小导管注浆压力应符合设计要求,注浆浆液应充满钢管及其周围的空隙。
检验数量:施工单位全部检查;监理单位按施工单位检查数量的10%见证检查。检验方法:施工单位查施工记录的注浆量和注浆压力,观察;监理单位见证检查。9.2.2一般项目超前小导管施工允许偏差应符合表1的规定。表1超前小导管施工允许偏差序号项目允许偏差1方向角2°2孔口距±50mm3孔深+50,0mm检查数量:施工单位每环抽查3根检查方法:仪器测量、尺量10.安全及环保要求施工期间,尤其在注浆时,应对支护的工作状态进行检查。当发现支护变形或损坏时,应立即停止注浆,采取措施。注浆结束4小时后,方可进行掌子面的开挖。相邻两排小导管搭接长度应符合设计要求,且不小于1米。钢管要与拱架焊接牢固,注浆后注浆孔要堵塞密实。
第三章管棚作业指导书1.适应范围适用于TJ4标段客运专线云南段隧道浅埋洞口及浅埋破碎洞身的管棚施工。2.作业准备2.1内业技术准备作业指导书编制后,应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施,提出应急预案。对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。2.2外业技术准备施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。修建生活生产房屋、混凝土搅拌站及施工便道,配齐生活、办公设施,满足主要管理、技术人员进场生活、生产、办公需要。3.技术要求设计参数:导管规格、外径、壁厚、管距等,满足设计要求;倾角:外插角1°~3°为宜,可根据实际情况作调整;注浆材料:M10水泥浆或水泥砂浆;设置范围:拱部150°范围;长度:35m。4.施工工法与工艺流程4.1管棚施工施工工艺流程见下页图。4.1.1施作护拱(1)混凝土护拱作为管棚的导向墙,在开挖廓线以外拱部施作,断面尺寸为1.0×1.0m,护拱内埋设钢筋支撑,钢筋与管棚孔口管连接成整体。导向墙环向长度可根据具体工点实际情况确定,要保证其基础稳定性。(2)孔口管作为管棚的导向管,它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。用经纬仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置;用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角;用前后差距法设定孔口管的外插角。孔口管应牢固焊接在工字钢上,防止浇筑混凝土时产生位移。4.1.2搭钻孔平台安装钻机(1)钻机平台用钢管脚手架搭设,搭设平台应一次性搭好,钻孔由1~2台钻机由高孔位向低孔位进行。
(2)平台要支撑于稳固的地基上,脚手架连接要牢固、稳定,防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移而影响钻孔质量。施工准备测量放样安装导向管浇筑套拱搭设工作平台钻机就位钻孔清孔清孔不合格钻孔验收合格管棚加工原材料进场检验顶入管棚安装止浆塞初选浆液配合比喷砼封闭工作面初配浆液试验注浆连接注浆管路调试确定浆液配合比压水试验浆液制备注浆作业调整注浆参数注浆效果分析不合格合格封孔连接钢架结构结束管棚施工工艺流程图(3)钻机定位:钻机要求与已设定好的孔口管方向平行,必须精确核定钻机位置。用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法,反复调整,确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。4.1.3钻孔(1)为了便于安装钢管,钻头直径宜比管径大20mm左右。(2)岩质较好的可以一次成孔。钻进时产生坍孔、卡钻时,需补注浆后再钻进。(3)钻机开钻时,应低速低压,待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。
(4)钻进过程中经常用测斜仪测定其位置,并根据钻机钻进的状态判断成孔质量,及时处理钻进过程中出现的事故。(5)钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。(6)认真作好钻进过程的原始记录,及时对孔口岩屑进行地质判断、描述,作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料,从而指导洞身开挖。4.1.4清孔验孔(1)用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔,清除浮渣,确保孔径、孔深符合要求,防止堵孔。(2)用高压风从孔底向孔口清理钻渣。(3)用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。4.1.5安装管棚钢管(1)钢管在专用的管床上加工好丝扣,导管四周钻设孔径10~16mm注浆孔(靠孔口1.5m处的棚管不钻孔),孔间距15~20cm,呈梅花型布置。管头焊成圆锥形,便于入孔。(2)棚管顶进采用装载机和管棚机钻进相结合的工艺,即先钻大于棚管直径的引导孔,然后用装载机在人工配合下顶进钢管。(3)接长钢管应满足受力要求,相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%,相邻钢管接头至少错开1m。4.1.6注浆(1)安装好有孔钢花管、放入钢筋笼后即对孔内注浆,浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。(2)注浆材料:注浆材料为M10水泥浆或水泥砂浆。(3)采用注浆机将砂浆注入管棚钢管内,初压0.5~1.0MPa,终压2MPa,持压10min后停止注浆。注浆量应满足设计要求,一般为钻孔圆柱体的1.5倍;若注浆量超限,未达到压力要求,应调整浆液浓度继续注浆,确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。注浆时先灌注“单”号孔,再灌注“双”号孔。5.施工要求(1)钻孔前,精确测定孔的平面位置、倾角、外插角,并对每个孔进行编号。(2)钻孔外插角1°~3°以为宜,工点应根据实际情况作调整。钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定。施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量。(3)严格控制钻孔平面位置,管棚不得侵入隧道开挖线内,相邻的钢管不得相撞和立交。(4)经常量测孔的斜度,发现误差超限及时纠正,至终孔仍超限者应封孔,原位重钻。(5)掌握好开钻与正常钻进的压力和速度,防止断杆。6.劳力组织动力组织方式:采用架子队组织模式。钻机操作工3~6人,管棚加工2人,钢管顶进8人,注浆6人。7.材料要求
管棚采用外径108的热轧无缝钢管,钢管壁厚大于6mm,丝扣长度为40cm,同一截面的接头不能大于50%,管棚间距为40cm,管棚长度35m,管棚所用钢管进场必须按批抽取试件作力学性能(屈服强度、抗拉强度和伸长率)和工艺性能(冷弯)试验,其质量必须符合国家有关规定及设计要求。8.设备机具的配置结合正常施工需要,管棚施工机械设备配置如下:管棚钻机1~2台、电动空压机1台、注浆机1台、ZJ-400高速制浆机1台、混凝土拌合站一座、混凝土振动棒2个、钢模板、木模板、J3G-400A型型材切割机1台、铣床、钻床各1台、BX1-400型交流弧焊机2台、砼搅拌运输车(3.5m3)1辆、ZLC50C装载机1辆。9.质量控制及检验9.1验收规范《高速高速铁路隧道工程施工质量验收标准》9.2分项验收标准9.2.1主控项目(1)管棚所用钢管进场必须按批抽取试件作力学性能(屈服强度、抗拉强度和伸长率)和工艺性能(冷弯)试验,其质量必须符合国家有关规定及设计要求。检验数量:以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢管,每60t为一批,不足60t按一批计。施工单位每批抽检一次;监理单位按施工单位抽检次数的10%进行见证取样检测,至少一次。检验方法:施工单位检查每批质量证明文件并进行相关性能试验;监理单位检查全部质量证明文件和试验报告,并进行见证取样检测或平行试验。(2)管棚所用钢管的品种和规格必须符合设计要求。检验数量:施工单位、监理单位全部检查。检验方法:观察,钢尺检查。(3)管棚搭接长度应符合设计要求。检查数量:施工单位、监理单位全部检查。检验方法:尺量。(4)注浆浆液的配合比应符合设计要求。检验数量:施工单位、监理单位全部检查。检验方法:施工单位进行配合比选定试验;监理单位检查配合比选定单,并进行见证试验。(5)注浆压力应符合设计要求,注浆浆液应充满钢管及其周围的空隙。检验数量:施工单位全部检查;监理单位按施工单位检查数量的10%见证检查。检验方法:施工单位查施工记录的注浆量和注浆压力,观察;监理单位见证检查。9.2.2一般项目管棚钻孔的允许偏差应符合下表的规定:
管棚钻孔允许偏差序号项目允许偏差1方向角1°2孔口距±30mm3孔深±50mm检验数量:施工单位全部检查检验方法:仪器测量、尺量10.安全及环保要求(1)钻孔、注浆人员熟练掌握有关作业规程;禁止在不停机械的情况下进行任何修理;注浆泵及管路内压力未降至零时,不拆除管路或松开管路接头,以免浆液喷出伤人;钻机和注浆泵由专人负责操作,未经同意其他人不得操作;注浆人员在拆管路、操作注浆泵时戴防护眼镜,以防浆液溅入眼睛;(2)注意用电安全,高空作业应有防坠落措施,采用合格电线,并安装漏电保护装置,防止漏电,布线、接头时要做到安全无障;(3)在扫孔过程中,人员撤离到安全地带,防止由孔口吹出土石块伤人;(4)每一孔注浆完成后,先泄压,再拆管,防止注浆管内高压伤人;(5)钻孔、注浆上下同时作业时,搭设支架必须牢固,同时支架上必须面铺木板,以满足支架上人员和机械设备的安全正常使用;(6)钻机、注浆泵应定期保养,修护,加油;(7)注浆过程中的漏浆、泻浆等废弃物不能随意排放,防止污染周围生活用水等,污染灌溉用水等;(8)尽量减少影响地表水及地下水的走向流动,防止影响周围生态环境。
第四章隧道湿喷混凝土施工作业指导书1.适用范围适用于TJ4标段客运专线云南段隧道正洞及其辅助坑道、附属洞室的开挖施工。2.施工作业准备2.1内业技术准备指导书编制后,在施工前组织技术人员认真学习施工组织设计,图纸、规范,验收标准。对现场施工人员进行技术交底,对主要操作的工人进行岗前培训,持证上岗。2.2外业技术准备对施工现场的情况进行地质勘探确认围岩和设计相同,施工场地的建设完成,如拌合站验收,生活区进驻、办公设施配备齐全满足办公需要。3.技术要求3.1隧道初期支护喷射混凝土设计厚度及强度按照设计及规范要求。根据不低于设计强度、不发生管路堵塞、能向上喷射至设计厚度、减少回弹量等的要求,实验室喷射混凝土理论配合比为:水泥:细骨料:粗骨料:水:速凝剂:减水剂=1:2.0:2.0:0.44:0.01:0.04(现场根据实际调整)。3.2湿喷混凝土的搅拌采取全自动计量强制式搅拌机,施工原材料应严格按配合比进行电子计量配料,搅拌时间不少于2min,出料坍落度控制在8cm-13cm,速凝剂由喷头处压入砼中。3.3必须采用湿喷机喷射,工作性能如下:①机动性强,维修方便,易操作,对集料的级配和坍落度要求范围广;②密封性能良好,输料连续均匀;③工作风压:0.2~0.4Mpa,生产率9m3/h,允许最大粒径为16mm;④输料距离水平方向30m、垂直方向20m。4.喷射混凝土施工程序与工艺流程4.1施工程序隧道内初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺。施工程序:施工准备→湿喷混合料拌和→混合料运输→初喷4cm厚混凝土封闭岩面→检查验收→清理施工机具→养护。4.2工艺流程见图1。5.施工要求5.1施工准备5.1.1喷射前应检查开挖断面尺寸,清除开挖面拱部的松动岩块及拱脚与墙脚处的岩屑灰尘等杂物,挖处要补凿够。一般岩面可用高压水冲洗受喷岩面的浮尘、岩屑,当岩面遇水容易潮解、泥化时,宜采用高压风吹净岩面。围岩较差的岩面按设计要求挂设钢筋网(网格200×200mm、钢筋直径8mm),用环向锚杆或钢架固定,使其密贴受喷面,以提高喷射混凝土的附着力。
施工准备受喷面处理原材料进场检查埋设喷层厚度标钉选定砼配合比机具就位自动计量搅拌砼接通风水电、试机搅拌车运输喷料初喷混凝土4cm补喷调整配合比复喷混凝土作业不合格质量检查合格结束图1喷射混凝土施工工艺框图5.1.2控制喷射混凝土厚度的标志,一般利用锚杆外露长度做标桩,如不安设锚杆地段采用埋设钢筋头做标志,在每个作业循环选一个断面,从拱顶起,每间隔1~2m布设一个检查点,或者在喷射时插入长度比设计厚度大5cm的铁丝,每1~2m布设一个检查点,作为施工控制用。5.1.3依次接通风水管、出料管、电线等管线路,调试喷浆机试运转。①选用的空压机应满足喷射机工作风压和耗风量的要求。②输料管应能承受输出混合料和高压风的压力,并应有良好的耐磨性能。③保证作业区内具有良好通风和照明条件。④喷射作业人员必须佩带防尘用具。
5.1.4若遇受喷面有涌水、渗水或潮湿的岩面,喷射前应按不同情况进行处理。①大股涌水宜采用注浆堵水再进行喷射混凝土作业。②小股水或裂隙渗漏水宜采用岩面注浆或半管引排后再喷射混凝土。③大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土,如添加外加剂、掺合料以改善混凝土的性能。5.2施工工艺5.2.1断面检查及清理喷射前应检查开挖断面尺寸,清除开挖面拱部的松动岩块及拱脚与墙脚处的岩屑灰尘等杂物,欠挖处要补凿够。5.2.2机具就位施工前,根据实际情况确定现场施工需要的罐车、湿喷机以及保障的相关机电数量和正常使用。湿喷机开机顺序:湿喷机各种管线安装→接通电源→开高压风→启动速凝剂计量泵、主电机、振动器→加入喷射混凝土及液体速凝剂→喷射混凝土。5.2.3混合料搅拌、运输湿喷混凝土采用强制式自动计量JS750搅拌机搅拌,搅拌时间不得少于2min。采用6m3混凝土罐车运输,随拌随运。当工作面量大时,增加运输车辆交替运料,满足湿喷混合料的供应。在运输过程中,运输罐车混凝土罐要转速均匀,防止混凝土产生离析、水泥浆流失、坍落度变化以及初凝等现象。5.2.4喷射混凝土(1)喷射混凝土前,为减少首层粗骨料的回弹量,必要时先喷一薄层水泥砂浆,待终凝后再喷射混凝土。(2)有条件情况下,宜将喷头固定在机械手上进行喷射作业;条件不许可,采用人工掌握喷头时,应由两人共同操作喷头。(3)喷射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行,喷射混凝土应每环应及时封闭。为提高工作效率和保证质量,可按照先墙后拱,自下而上的喷射顺序施喷。岩面凹凸不平时,应先喷凹处后找平,喷射时喷嘴料束应呈螺旋轨迹路线缓慢均匀的移动,一圈压半圈,喷混纵向呈“S”形进行,喷射的螺旋圈直径约为30cm。料束旋转速度均匀,纵向喷射第二行时,我依顺序从第一行的起点处开始,行与行之间搭接不少于2-3cm,力求喷出的混凝土层面平顺光滑。①喷射混凝土分段施工时,每次喷混凝土完毕应预留斜面,斜面宽度为200~300mm,再次喷射混凝土时,斜面上应用高压水冲洗润湿后再行喷射混凝土。②分片喷射要自下而上进行并先喷钢架与壁面间混凝土,再喷两钢架之间混凝土。边墙喷混凝土应从墙脚开始向上喷射,使回弹不致裹入最后喷层。
图2喷射施工顺序图③分层喷射时,后一层喷射和前一层混凝土应间隔至少15~20min,若终凝1h后再进行喷射时,应先用风水清洗喷层表面。一次喷混凝土的厚度主要由喷射混凝土颗粒间的凝聚力和喷射层与受喷岩面之间的粘结力而定。所以分层厚度以喷混凝土不错裂、不坠落为度,既不能因厚度太大而影响喷混凝土的粘结力和凝聚力,也不能太薄而增加回弹量。一般情况边墙一次喷射混凝土厚度控制在7~10cm,拱部控制在5~6cm,并保持喷层厚度均匀。(4)喷射速度要适当,以利于混凝土的压实。风压过大,喷射速度增大,回弹增加;风压过小,喷射速度过小,压实力小,影响喷射混凝土强度。(5)喷嘴与受喷面间距宜为0.6~1.8m为宜,喷嘴与岩面的角度,一般应垂直于岩面,以使获得最大压实和最小回弹。但在喷边墙时,宜将喷组略向下俯5°~10°,使混凝土束喷射在较厚的混凝土顶端,避免料束中的粗骨料直接与岩面撞击,减少回弹量。若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时,喷射时可将喷嘴稍加偏斜10°~20°,如果喷嘴与受喷面的角度太小,会形成混凝土混合料在受喷面上的滚动,产生出凹凸不平的波形喷面,增加回弹量,影响喷混凝土的质量。喷射混凝土时先喷射钢架背后与围岩间的空隙,喷射密实后,再喷射钢架与钢架间的混凝土,钢架与喷混凝土形成一体,钢架应全部被喷射混凝土覆盖,保护层厚度不得小于3cm。(6)喷射完成进行喷射机具的清理,湿喷机的关机顺序:喷射混凝土完毕→关闭速凝剂计量泵、主电机、振动器→加水冲洗湿喷机→关高压风→断开电源→拆卸各种管线→调离工作区→保养。5.2.5养护喷射混凝土终凝2小时后,应进行养护。养护方式采用喷雾养护,养护时间不小于14d。14d内喷射混凝土表面须保持湿润,以防止干裂,影响质量。6.劳动组织
动力组织方式:采用架子队组织模式。应结合隧道开挖进度,进行施工机具及劳动力的合理配置。配套的生产能力应为均衡施工能力的1.2~1.5倍。喷射的劳动组织及人员配备情况参见表1。表1劳动力组织及人员配备表职务人数基本要求职责划分队长1有一定的组织与管理能力,掌握本施工方法的施工要求及质量标准组织协调与施工安排操作手3熟悉机械性能,掌握本施工方法的施工程序及操作要求机械操作与维修技术员1熟悉本施工方法的施工技术,掌握设计标准和质量标准安全检查,质量检查,技术指导,现场记录普工2吃苦耐劳,爱岗敬业负责桩尖埋设,移机定位,搬运修理工1熟悉机械性能机械维修,保养电工1具有劳动部门颁发的上岗证电器设备的安装和安全运转合计97.材料要求7.1水泥应优先采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,强度等级不小于P.O42.5MPa,符合验收标要求。7.2细骨料、粗骨料细骨料应符合以下要求:细骨料应采用坚硬耐久的中砂或粗砂,细度模数应大于2.5,含水率宜控制在5%~7%。砂中小于0.075mm的颗粒不应大于20%。含泥量不应大于3%,泥块含量不应大于0.5%。粗骨料应符合以下要求:采用坚硬耐久的碎石或卵石,或两者混合物。严禁选用具有潜在碱活性骨料,当使用碱性速凝剂时,不得使用含有活性二氧化硅的石料。喷射混凝土中的石子最大粒径不宜大于16mm,使用前应筛洗干净,含水率控制在2%左右为宜。骨料级配宜采用连续级配。按重量计含泥量不应大于1%。7.3减水剂在混凝土掺加减水剂后,伴随水化反应进行,减水剂分子分散于分散系,均匀吸附在水泥颗粒表面,破坏水泥颗粒的团聚,使得水泥颗粒由于减水剂分子存在的特殊作用处于高度分散安定状态。在低含水量时就具有较高流动性。
7.4速凝剂喷射混凝土采用液体速凝剂,其掺量不宜大于水泥用量的5%,在使用速凝剂前,应做与水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验,以确定最佳掺量。并且要严格控制初凝时间不应大于5min,终凝不应大于10min。要对速凝剂的运输、存放保持干燥,防止受潮。7.5水水质应符合工程用水的有关标准,水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质,不应使用污水、海水、PH值小于4的酸性水、硫酸盐含量按SO计超过水重1%的水。施工采用生活区饮用水。8.设备机具配备喷射混凝土机具设备主要由拌合设备,运输设备,配设设备。桩机施工作需配备的主要机具设备参见表2。表2主要机具设备配备表设备名称型号数量备注混凝土喷浆机GWSP-92喷射混凝土搅拌机JS7502混凝土搅拌混凝土罐车8DC9-1A26m3混凝土运输电焊机BX1-3501机械及器具维修9.质量控制及检验9.1质量控制(1)严格按照设计要求和相关技术规范及验收标准的质量要求按每次施工循环进行检查。(2)配齐各级质量管理人员,设有专职质检工程师,专职质检员,作业班组工班长,保证施工作业始终在质检人员的严格监督下进行。质检人员有质量否决权,发现违背施工程序、不按设计图、规范及技术交底施工及使用材料半成品及设备不符合质量要求者,有权制止或越级上报,必要时下停工令,限期整改并有权进行处罚。(3)持岗前培训及持证上岗制度,坚持“三检、四按、五不准、六做到”,即:三检:自检、互检、监理检查;四按:按图纸、按规范、按工艺、按标准;五不准:资料不全不准开工、材料不合格不准进场、测量不闭合不准施工、上道工序不合格不准进行下道工序、达不到质量标准不准交工验收;六做到:方案做到合理、技术资料做到齐全、质量检验做到可靠、施工试验做到真实、测量数据做到准确、施工方法做到正确。9.2质量检验(1)喷射混凝土的早期(1d)强度必须符合设计要求,不小于10MPa。检验数量:施工单位、监理单位每连续围岩检查一次。
检验方法:施工单位采用贯入法或拔出法检测;监理单位见证检测。(2)喷射混凝土的强度符合设计要求。检验数量:施工单位每一作业循环检验一次,每个循环至少在拱部和边墙各留置一组检验试件;监理单位全部检查。检验方法:施工单位进行混凝土强度试验。监理单位检查混凝土强度试验报告。(3)喷射混凝土的厚度和表面平整度符合下列要求:①检查点数的80%及以上大于设计厚度。②表面平整密实,无裂缝、脱空、漏喷、漏筋、空鼓,锚杆头无外露。检验数量:每一作业循环检查一个断面,每个断面应从拱顶起,每间隔2m布设一个检查点检查喷射混凝土的厚度。监理单位见证检查或按施工单位检查断面的20%抽查。检验方法:施工单位、监理单位检查控制喷层厚度的标志、凿孔测量厚度,或无损检测。(4)喷射混凝土的的水泥用量不宜小于400kg/m3,喷射混凝土拌合物的坍落度宜为80mm~130mm。喷射混凝土的配合比设计应根据原材料性能、混凝土的技术条件和设计要求通过实验选定,并应符合下列规定:①胶骨比宜为1:4~1:5。②水灰比宜为0.40~0.50。③砂率宜为45%~60%。检验数量:施工单位对同强度等级、同性能喷射混凝土进行一次混凝土配合比设计,施工过程中,如水泥、外加剂等主要原材料的品种和规格发生变化,应重新进行配合比设计;监理单位全部检查。检验方法:施工单位进行配合比选定试验;监理单位检查配合比。(5)喷射混凝土原材料每盘称量的允许偏差应符合表3的规定:表3原材料每盘称量允许偏差表序号材料名称允许偏差检验方法1水泥±1%复称2粗、细骨料±2%3水、外加剂±1%注:1.各种衡器应定期检定,每次使用前应进行零点校核,保证计量准确;2.喷射混凝土拌制前,应测定砂、石含水率,并根据测试结果和理论配合比调整材料用量,开出施工配合比。检验数量:施工单位每工班不应少于1次。雨天或含水率有显著变化时,应增加含水率检测次数。检验方法:砂、石含水率测试。(6)
喷射混凝土表面应密实、平整,无裂缝、脱落、漏喷、漏筋、空鼓和渗漏水,锚杆头钢筋无外露。检验数量:施工单位,监理单位全部检查。检验方法:观察、敲击。10.安全及环保要求10.1安全措施(1)初支过程安全要求:初支工作要紧跟隧道开挖面,初支工作台应搭设不低于1m的栏杆,梯子应安装牢固,不得有钉子露头和突出的尖角;脚手架及工作平台上所站人数量及堆置的建筑材料,不得超过其计算载重,安置应稳妥。(2)初支台架车下的净空保证运输车辆的顺利通行,应有专人监护。(3)清除开挖面上的松动岩体、开裂、空鼓的喷混凝部位时,人员远离被清除区域的正下方。(4)作业中如发生风、水、输料管路堵塞或爆裂时,必须依次停止风、水、料的输送。喷头应由专人看护,以防消除堵塞后,喷头摆动喷射伤人。当移动喷射地点时,必须首先关闭喷射机,喷嘴前方不得站人。(5)对锚喷支护体系的监控量测中发现支护体系变形、开裂等险情时,应采取补救措施。当险情危急时,应将人员撤出危险区。(6)在喷射混凝土施工时,为避免供料、拌合、运输、喷射作业之间的干扰,应由班组长统一协调指挥,机械操作人员和车辆驾驶员必须取得操作合格证,不准将机械设备交给无本机械操作证的人员操作,对机械操作人员要建立档案,专人管理。保持机械操作室整洁,严禁存放易燃易爆物品。不酒后操作机械,机械不得带病或超负荷运转。(7)场用电管理,照明、高压电力线路的架设应顺直、标准,保证绝缘良好。各种施工机械和电气设备均设置漏电保护器,确保用电安全。所有电气设备的绝缘状况必须良好,各项绝缘指标达到规定值;电气设备及其相连机械设备的金属部分必须采取保护性接零措施;施工用电的线路及设备,按施工组织设计安装设置,并符合当地供电部门的规定;严禁用电线路搭靠或固定在机械、栏杆、钢筋、管子、扒钉等金属件上;对电气设备、绝缘用具必须定期检查、测试,防雷设施在雷雨季节到来之前检测;变、配电室不应使用易燃的建筑材料;建筑结构应符合防火、防水、防漏、防小动物串入和通风良好的要求。应对拌合机和皮带运输机的回转部分予以覆盖,防止产生卷夹人身事故。必要时,应在拌合机所在位置处设置集尘机,搞好此处局部空间的空气净化。10.2环保要求(1)应根据喷射方式、混凝土配合比等,采用合适的降尘措施,控制现场空气中粉尘含量,对从事喷射混凝土作业的人员,定期进行健康检查。(2)喷射作业时,必须佩带防护用品(防尘口罩、防尘面具、眼镜、胶皮手套、劳保雨鞋等)。(3)喷浆完成后将现场废弃料收集到一起,集中处理,可以用于临时工程建设。(4)按当地环保要求在洞口及拌合站设三级沉淀池,集中处理施工污水。
第五章铁路隧道工程锚杆、钢筋网施工作业指导书1.适应范围适用于TJ4标段客运专线云南段隧道正洞及其辅助坑道、附属洞室的锚杆、钢筋网支护施工作业。2.作业准备2.1内业技术准备作业指导书编制后,应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施,提出应急预案。对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。2.2外业技术准备施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。修建生活生产房屋、混凝土搅拌站及施工便道,配齐生活、办公设施,满足主要管理、技术人员进场生活、生产、办公需要。3.技术要求锚杆的规格、尺寸、参数均按设计及验收标准要求设置。4.施工程序与工艺流程砂浆锚杆施工工艺流程见图1,中空注浆锚杆施工工艺流程见图2。施工准备原材料检验初喷混凝土面标注孔位注浆设备就位钻孔锚杆加工砂浆配合比清孔孔中压砂浆插入锚杆体固定锚杆体、待强安装垫板不合格补强处理质量检查合格结束
砂浆锚杆施工工艺流程图施工准备普通中空组合中空锚杆准备注浆材料布孔确定浆液配合比钻孔清孔组装中空锚杆体、排气管、止浆塞组装锚头、钢筋锚杆体、连接套、中空锚杆体、排气管、止浆塞安装锚杆安装锚杆固定端头浆液制备连接注浆管注浆锚杆杆体空口回浆浆体待强、安装垫板螺栓质量检验补强处理合格结束图2中空注浆锚杆施工工艺流程图5.施工要求5.1锚杆施工前的准备(1)检查锚杆类型,规格,质量及其性能是否与设计相符。(2)根据锚杆类型,规格及围岩情况准备钻孔机具。5.2锚杆钻孔
石质隧道锚杆采用风动凿岩机成孔。煤电钻施工既可解决土质隧道遇水软化围岩的问题,又可解决在土质隧道施工中采用常规的冲击钻不易排碴、成孔困难的难题,可以提高在黄土隧道的成孔速度和安全性。锚杆钻孔利用开挖台阶搭设简易台架施钻,按照设计间距布孔;钻孔方向尽可能垂直结构面或初喷砼表面;锚杆孔径大饭符合设计要求,深度大于锚杆长度10cm;成孔后采用高压风清孔。5.3砂浆锚杆注浆及安装锚杆注浆安装前须先做好材料、机具、脚手平台和场地准备工作,注浆材料使用硅酸盐或普通硅酸盐水泥,粒径小于2.5mm的砂子,并须过筛,胶骨比1:0.5~1:1,水灰比0.38~0.45,砂浆标号不小于M20。砂浆锚杆作业程序是:先注浆,后放锚杆,具体操作是:先将水注入牛角泵内,并倒入少量砂浆,初压水和稀浆湿润管路,然后再将已调好的砂浆倒入泵内。将注浆管插至锚杆眼底,将泵盖压紧密封,一切就绪后,慢慢打开阀门开始注浆。在气压推动下,将砂浆不断压入眼底,注浆管跟着缓缓退出眼孔,并始终保持注浆管口埋在砂浆内,以免浆中出现空洞,将注浆管全部抽出后,立即把锚杆插入眼孔,然后用木楔堵塞眼口,防止砂浆流失。锚杆孔中必须注满砂浆,发现不满须拨出锚杆重新注浆。注浆管不准对人放置,以防止高压喷出物射击伤人。砂浆应随用随拌,在初凝前全部用完,使用掺速凝剂砂浆时,一次拌制砂浆数量不应多于3个孔,以免时间过长,使砂浆在泵、管中凝结。锚注完成后,应及时清洗,整理注浆用具,除掉砂浆凝聚物,为下次使用创造好条件。5.4中空注浆锚杆安装(1)安装前,应检查锚杆体钻头的水孔是否畅通,若有异物堵塞,应及时清理。(2)锚杆体装入设计深度后,应用水和空气洗孔,直至孔口反水或返气。(3)注浆材料宜采用纯水泥浆或1:1水泥砂浆,水灰比宜为0.4~0.5。采用水泥砂浆时砂子粒径不应大于1.0mm。(4)注浆料应由杆体中孔灌入,上仰孔应设置止浆塞和排气孔。5.5钢筋网施工(1)钢筋网片加工钢筋网片采用Ⅰ级φ8钢筋焊制,在钢筋加工场内集中加工。先用钢筋调直机把钢筋调直,再截成钢筋条,钢筋网片尺寸根据拱架间距和网片之间搭接长度综合考虑确定。钢筋焊接前要先将钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均清除干净;加工完毕后的钢筋网片应平整,钢筋表面无削弱钢筋截面的伤痕。(2)成品的存放制作成型的钢筋网片必须轻抬轻放,避免摔地产生变形。钢筋网片成品应远离加工场地,堆放在指定的成品堆放场地上。存放和运输过程中要避免潮湿的环境,防止锈蚀、污染和变形。
(3)挂网按图纸标定的位置挂设加工好的钢筋网片,钢筋片随初喷面的起伏铺设,绑扎固定于先期施工的系统锚杆之上,再把钢筋片焊接成网,网片搭接长度为1~2个网格。6.劳动力组织采用架子队管理模式;司钻工4人,焊工4人,钢筋工12人,钢筋调直机操作员1人。每工班劳力安排:空压机操作员1人,钢筋工2人,钻孔10人,注浆操作5人,电工1人。型材切割机1台、注浆泵1台、煤电钻(或风枪)12台(备用2台),空压机1台。7.材料要求7.1注浆材料宜采用纯水泥浆或1:1水泥砂浆,水灰比宜为0.4~0.5。采用水泥砂浆时砂子粒径不应大于1.0mm。7.2拱部锚杆采用φ25中空注浆锚杆,拱腰采用φ22砂浆锚杆,进场时,必须对其质量指标进行全面检查并按批抽取试件做屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验。7.3钢筋网采用φ8钢筋组成,焊接采用点焊,网格间距为20cm×20cm间距,所使用的钢筋的品种、规格等应符合设计要求。8.设备机具配置型材切割机1台、注浆泵1台、煤电钻(或风枪)12台(备用2台),空压机2台。电焊机4台、钢筋调直机1台、钢筋切割钳1台。9.质量控制及检验9.1验收规范《高速高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-20109.2分项验收标准9.2.1主控项目钢筋进场时,必须对其质量指标进行全面检查并按批抽取试件做屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验,其质量应符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB13013)、《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499)和《低碳钢热轧圆盘条》(GB/T701)等的规定和设计要求。检验数量:以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢筋,每60t为一批,不足60t按一批计。每批抽检一次。检验方法:检查每批质量证明文件,并按批进行抽样做屈服强度、抗拉强度和伸长率冷弯试验。半成品、成品锚杆的类型、规格、性能等应符合设计要求和国家现行有关技术标准的规定。检查数量:按进场的每批次随机抽样3%进行检验。检验方法:检查产品合格证、出厂检验报告并进行试验。锚杆安装的数量应符合设计要求。检验数量:全部检查。
检验方法:施工现场计数检查。砂浆的强度等级、配合比应符合设计要求。检查数量:每一作业段检查一次。检验方法:进行配合比设计,做砂浆强度试验。锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实。检验数量:全部检查。检验方法:查施工记录,观察或采用超声波锚杆检查仪检查。锚杆安装允许偏差应符合下列规定:(1)锚杆孔的孔径应符合设计要求。(2)锚杆孔的深度应大于锚杆长度的10cm。(3)锚杆孔距允许偏差为±15cm。(4)锚杆插入长度不得小于设计长度的95%。检验数量:全部检查。检验方法:现场尺量。钢筋进场时,必须对其质量指标进行全面检查并按批抽取试件做屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验,其质量应符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB13013)、《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499)和《低碳钢热轧圆盘条》(GB/T701)等的规定和设计要求。检验数量:以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢筋,每60t为一批,不足60t按一批计。每批抽检一次。检验方法:检查每批质量证明文件,并按批进行抽样做屈服强度、抗拉强度和伸长率冷弯试验。钢筋网所使用的钢筋的品种、规格等应符合设计要求。检验数量:全部检查。检验方法:观察、钢尺检查。钢筋网的制作应符合设计要求。检验数量:全部检查。检验方法、观察、尺量。钢筋网的安装位置应符合设计要求,并与锚杆或其他固定装置联结牢固。钢筋网的混凝土保护层厚度不得小于2cm。检验数量:每循环检查5处。检验方法:观察,凿孔检查或仪器探测。钢筋网应在岩面喷射一层混凝土后再铺挂,底层喷射混凝土的厚度不得小于4cm。采用双层钢筋网时,第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖及混凝土终凝后铺设。检验数量:每循环检验一次。检验方法:观察,检查施工记录。
9.2.2一般项目锚杆孔的方向应符合设计要求,锚杆垫板应与基面密贴。检验数量:全部检查。检验方法:观察。锚杆应平直、无损伤,表面无裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。检验数量:全部检查。检验方法:观察。钢筋网的网格间距应符合设计要求,网格尺寸允许偏差为±10mm。检验数量:每循环检验一次,随机抽样5片。检验方法:尺量。钢筋网搭接长度应为1~2个网孔,允许偏差为±50mm。检验数量:每循环检验一次,随机抽样5片。检验方法:尺量。钢筋应冷拉调直,钢筋表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。检验数量全部检验。检验方法:观察。10.安全及环保要求(1)施工期间,应对支护的工作状态进行定期和不定期检查。在不良地质地段,应由专人每班检查。(2)暂停施工时,应将支护直抵开挖面。(3)锚杆简易台架应安置应稳妥。(4)作业中如发生风、水、输料管路堵塞或爆裂时,必须依次停止风、水、料的输送。(5)对锚杆支护体系的监控量测中发现支护体系变形、开裂等险情时,应采取补救措施。当险情危急时,应将人员撤出危险区。(6)若已锚地段有较大变形或锚杆失效,立即在该地段增设加强锚杆,长度不小于原锚杆长度的1.5倍。(7)施工人员应经培训合格后上岗。焊工应持有特种工人作业证。(8)焊工必须穿戴防护衣具。施工时焊工应站在木垫或其它绝缘垫上。(9)焊机必须接地,以保证操作人员安全,对于焊接导线及焊钳接导线处,都应有可靠的绝缘接地。(10)大量焊接时,焊接变压器不得超负荷,变压器升温不得超过60℃,为此,要特别注意遵守焊机暂载率规定,以免过分发热而损坏。(11)钢筋的调直、切断所使用的机械设备必须指定专人操作。(12)钢筋网的安装,作业人员之间应协调动作。
第六章铁路隧道钢架施工作业指导书1.适应范围适用于沪昆客专云南段TJ-4标正洞及其辅助坑道、附属洞室的钢架施工。2.作业准备2.1内业技术准备作业指导书编制后,应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施提出应急预案。对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。2.2外业技术准备施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。修建生活生产房屋、混凝土搅拌站及施工便道,配齐生活、办公设施,满足主要管理、技术人员进场生活、生产、办公需要。3.技术要求隧道钢架支护分为型钢钢架和格栅钢架两种,型钢钢架主要由工字钢弯制而成,格栅钢架主要由四根φ22或φ25主筋和其它钢筋制成。隧道各部开挖完成初喷砼后,分单元及时安装钢架,采用与定位锚杆、径向锚杆以及双侧锁脚锚管固定,纵向采用φ22钢筋连接,钢架之间铺挂钢筋网,然后复喷混凝土到设计厚度。在施工过程中不断总结经验,优化工艺。加强超前地质预测、预报,加强围岩监控量测管理。根据量测结果,及时调整预留变形量及支护参数,适时施作二次衬砌,确保隧道安全。开挖方法的改变,要严格按程序申请设计变更。4.施工程序与工艺流程(1)型钢钢架加工:加工场地用砼硬化,精确抹平,按设计放出加工大样。钢架弯制结合隧道开挖方法采用型钢弯制机按照隧道断面曲率分节进行弯制,弯制完成后,先在加工场地上进行试拼。各节钢架拼装,要求尺寸准确,弧形圆顺。(2)格栅钢架加工格栅钢架在现场设计的工装台上加工。工作台为δ=20mm的钢板制成,其上根据不同断面的钢架主筋轮廓放样成钢筋弯曲模型。钢架的焊接在胎模内焊接,控制变形。按设计加工好各单元格栅钢架后,组织试拼,检查钢架尺寸及轮廓是否合格。格栅钢架各单元必须明确标准类型和单元号,并分单元堆放于地面干燥的防雨篷内。(3)钢架安装钢架安装在掌子面开挖初喷完成后立即进行。
原材料检验施工准备开挖面超欠挖处理钢构件加工初喷混凝土不合格钢架试拼检验测定钢架位置校正处理合格清除地脚浮渣运入洞内拼装铺设钢筋网架立钢架安装纵向连接筋安装质量检查不合格合格校正处理锚杆固定打设锁脚锚杆(管)喷射混凝土结束图1型钢钢架施工工艺流程图根据测设的位置,各节钢架在掌子面以螺栓连接,连接板应密贴。为保证各节钢架在全环封闭之前置于稳固的地基上,安装前应清除各节钢架底脚下的虚碴及杂物。同时每侧安设2根锁脚锚管将其锁定,底部开挖完成后,底部初期支护及时跟进,将钢架全环封闭。Ⅴ级围岩需在拱部钢架基脚处设槽钢以增加基底承载力,为保证钢架位置安设准确,隧道开挖时在钢架的各连接处预留连接板凹槽。初喷砼时,在凹槽处打入木楔,为架设钢架留出连接板(和槽钢)位置。钢架按设计位置安设,在安设过程中当钢架和初喷层之间有较大间隙应每隔2m用砼预制块楔紧,钢架背后用喷砼填充密实。钢架纵向连接采用钢管(钢筋),环向间距1m。钢架落底接长在单边交错进行,每次单边接长钢架1~2排。在软弱地层可同时落底接长和仰拱相连并及时喷射砼。接长钢架和上部钢架通过垫板用螺栓牢固准确连接。架立钢架后应尽快进行喷砼作业,以使钢架与喷砼共同受力。喷射砼分层进行,先从拱脚或墙角处由下向上喷射,防止上层喷射料虚掩拱脚(墙角)不密实,造成强度不够,拱脚(墙角)失稳。
(4)土质隧道防止钢架下沉的措施拱部开挖安装型钢拱架后,由于土质隧道围岩的自稳性较差以及各部开挖拉开了一定距离,钢架短时间内不能全断面闭合,有可能会出现拱顶钢架下沉,导致围岩失稳或侵入衬砌界限,因此在施工过程中需加强对钢架安装以后的监控量测,必要时采取有效措施进行加固,以防止拱顶钢架下沉。具体措施如下:①加强对钢架的锁脚固定措施由于采用分部开挖方法,拱部钢架安装后,钢架暂时不能全断面封闭成环,同时土质隧道拱部钢架无法座落在坚实的基岩上,因此,拱部钢架必须采取锁脚措施,将钢架两底脚牢固锁定,以防止钢架下沉或两底脚回收,钢架锁脚采用两根L=4.0m的φ42锁脚锚管锁定,锚管采用钢花管,压注水泥浆液进行锚固,如地质较差时,采用加长锁脚锚管长度和再增设一根锁脚锚管以加强钢架的稳定。②加设钢架基础连接纵梁,扩大开挖底脚,防止钢架悬空为防止钢架下沉,视地质情况,必要时在拱部钢架底脚增设连接纵梁,纵梁采用32槽钢,与钢架底脚采用焊接连接,以增加钢架底脚的承力面积。③及时喷射混凝土进行覆盖钢架安装完成后,及时进行喷射混凝土,喷射时分层、分段进行,钢架应全部被喷射混凝土覆盖,保护层厚度不得小于40mm。④防止施工过程中的碰撞和损坏机械开挖时,为防止挖掘机等大型机械对已支护好钢架进行碰撞和冲击,造成钢架损坏,因此,开挖时,要委派专人对开挖作业进行指挥,严格限制机械作业界限,以防止碰撞钢架。5.施工要求(1)钢架应按设计位置安设,钢架之间必须用钢筋纵向连接,并要保证焊接质量。拱加安设过程中当钢架与围岩之间有较大的空隙时,沿钢架外缘每隔2m应用混凝土预制块楔紧。(2)钢拱架的拱脚采用纵向托梁和锁脚锚管等措施加强支承。(3)钢架应尽可能多地与锚杆露头及钢筋网焊接,以增强其联合支护的效应。(4)喷射混凝土时,要将钢架与岩面之间的间隙喷射饱和达到密实。(5)喷射混凝土应分层次分段喷射完成,初喷混凝土应尽早进行“早喷锚”,复喷混凝土应在量测指导下进行,即“勤量测”的基本原则,以保证喷射混凝土的复喷适时有效。(6)型钢钢架应采用冷弯成型,钢架加工的焊接不得有假焊,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。(7)每榀钢架加工完成后应放在水泥地面上试拼,周边拼装允许误差为±3cm,平面翘曲应小于2cm。(8)钢架应在初喷混凝土后及时架设,各节钢架间以螺栓连接,连接板必须密贴。(9)钢架安装前应清除底脚下的虚碴及杂物,钢架底脚应置于牢固的基础上。6.劳动力组织
动力组织方式:采用架子队组织模式。人员、机械设备应结合隧道支护形式、工期要求进行合理配置。配套的生产能力应为均衡施工能力的1.2~1.5倍。每工班开挖作业人员不宜少于25人。7.材料要求制作钢架所用型钢进场检验必须按批抽取试件作力学性能(屈服强度、抗拉强度和伸长率)工艺性能(冷弯)试验,其质量必须符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB700)、《热扎普通工字钢》(YB(T)56)等的规定和设计要求。8.设备机具配置型钢弯制机1台、气焊1把、BX1-500电焊机2台。9.质量控制及检验9.1验收规范《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-20109.2分项验收标准9.2.1主控项目制作钢架所用型钢进场检验必须按批抽取试件作力学性能(屈服强度、抗拉强度和伸长率)工艺性能(冷弯)试验,其质量必须符合现行国家标准的规定和设计要求。检验数量:以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的型钢,每60t为一批,不足60t应按一计。每批抽检一次。检验方法:检查每批质量证明文件并进行相关性能试验。制作钢架的钢材品种和规格必须符合设计要求。检验数量:全部检查。检验方法:观察,钢尺检查。型钢钢架的弯制应符合设计要求。钢架的结构尺寸应符合设计要求。检验数量:全部检查。检验方法:观察、尺量。钢架安装不得侵入二次衬砌断面,底部不得有虚碴,相邻钢架及各节钢架间的连接应符合设计要求。钢架的混凝土保护层厚度不得小于4cm。表面覆盖层厚度不得小于设计厚度。检验数量:每榀检查。检验方法:观察、测量。沿钢架外缘每隔2m应用钢楔或混凝土预制块与初喷层顶紧,钢架与初喷层间的间隙应采用喷射混凝土喷填密实。检验数量:全部检查。检验方法:观察。9.2.2一般项目钢筋、型钢等原材料应平直、无损伤,表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。检验数量:全部检查。检验方法:观察。
钢架制作应符合下列规定:①采用型钢弯制钢架时,分节长度应根据设计尺寸及所采用的开挖方法确定,各节长度不应大于4m,腹板上钻孔的位置应符合设计要求。②钢架节点焊接长度应大于4cm,且对称焊接。③钢架周边拼装允许偏差为±3cm,平面翘曲应小于2cm。检验数量:每榀钢架检查一次。检验方法:观察、尺量。钢架安装允许偏差的检验应符合下表的规定:钢架安装允许偏差序号项目允许偏差1间距±100mm2横向±50mm3高程±50mm4垂直度±2°检验数量:每榀钢架检查一次。检验方法:测量、尺量。10.安全及环保要求(1)加强对技术及施工人员的培训,提高全体参建人员的安全、质量意识。(2)施工期间,应对支护的工作状态进行定期和不定期检查。在不良地质地段,应由专人每班检查。当发现支护变形或损坏时,应立即修整加固,当险情危急时,应将人员撤出危险区。(3)构件支撑的立柱不得置于虚碴和活动石块上。在软弱围岩地段,立柱底面应加设垫板或垫梁。(4)钢架的安装作业时,作业人员之间应协调动作,在本排钢架未安装完毕,并与相邻的钢架和锚杆连接稳妥之前,不得擅自取消临时支撑。
第七章隧道钻孔注浆施工作业指导书1.适用范围适用于沪昆客专云南段TJ-4标隧道钻孔、注浆施工。2.作业准备2.1内业准备作业指导书编制后,应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施,提出应急预案。对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。2.2外业准备施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。修建生活房屋,配齐生活、办公设施,满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。3.技术要求3.1根据工程地质及水文地质状况,采取五种注浆方案。3.2注浆方案序号适用地质条件方案主要内容方案一①可溶岩与非可溶岩接触带,断层破碎带及向斜、背斜核部,施工中可能发生严重突水涌泥地段。②物探异常地段,超前地质探孔单孔涌水量:Q≥40m3/h。③实测水压:P水≥2MPa。全断面超前帷幕注浆,注浆加固范围为开挖工作面及开挖轮廓线外正洞8m,平导5m。一次注浆段长度根据现场情况确定。方案二①可溶岩与非可溶岩接触带,断层破碎带及向斜、背斜核部,施工中可能发生严重突水涌泥地段。②物探异常地段,超前地质探孔单孔涌水量:Q≥40m3/h。③实测水压:1MPa≤P水<2MPa。全断面超前帷幕注浆,注浆加固范围为开挖工作面及开挖轮廓线外正洞5m,平导3m。一次注浆段长度根据现场情况确定。方案三①一般富水地段,岩体较完整,能保证开挖安全。②物探异常地段,超前地质探孔涌水量:2m3/h≤Q≤40m3/h,开挖后大面积渗水。③实测水压:P水<1MPa径向注浆方案,注浆加固范围为开挖轮廓线外正洞5m,平导3m。一次注浆段长度根据现场情况确定。方案四①一般富水地段,岩体较完整,能保证开挖安全。②局部出水。③初期支护完成后不能满足设计的允许排水标准。局部注浆和局部补充注浆。注浆位置根据现场情况确定。方案五充填型溶洞,充填介质为粉质粘性土、淤泥质粘性土,溶洞发育深度超过5m以上。基底加固注浆,注浆范围根据现场情况确定。3.3隧道注浆施工方案
3.3.1方案一注浆加固范围为开挖轮廓线外8m及其开挖工作面部分,工作面共布设注浆孔每环9孔,共计190个,注浆段长30m,注浆结束后开挖25m,余5m作为下循环的止浆岩墙。3.3.2方案二注浆加固范围为开挖轮廓线外5m及其开挖工作面部分,工作面共布设注浆孔190个,注浆段长30m,注浆结束后开挖25m,余5m作为下循环的止浆岩墙。3.3.3方案三是在隧道开挖完成后采取的一种径向注浆加固措施。注浆加固范围为开挖轮廓线外5m。注浆孔采取梅花型布置,环向间距1.5m,纵向间距2.5m。注浆孔垂直于轮廓线布置,钻孔深度5m。3.3.4方案四是针对局部出水量较大的情况下而采取的对局部进行注浆堵水施工。当隧道初支完成后不能满足结构防排水等级要求应采取补充注浆。补充注浆厚度为初支轮廓线外60~100cm。注浆位置根据现场情况确定。3.3.4方案五基底加固注浆,注浆范围根据现场情况确定。3.4钻注施工参数3.4.1钻孔施工3.4.1.1严格按照钻孔技术参数对孔位进行确定,先要进行测量放线定孔位,开孔误差应小于10cm,终孔误差小于30cm,角度误差小于1°;边钻边复查是否移位、角度是否准确.3.4.1.2当采取后退式分段注浆时,可采用钻机直接钻孔至设计深度.3.4.1.3当采取前进式分段注浆时,采取钻一段注一段的技术措施.3.4.1.4当采取径向注浆时,直接用风钻钻孔至设计深度,角度尽量垂直轮线。3.4.2钻孔参数按设计图纸所给出的钻孔参数进行钻孔施工。3.4.3注浆参数(1)扩散半径:1.5-2.0m;(2)凝胶时间:30″~3′;(3)注浆终压:水压+1.5~2MPa;4.施工程序及工艺流程4.1施工程序(1)超前预注浆采用符合要求钻机钻孔,开孔直径φ108mm,终孔φ90mm左右;(2)采用φ108mm开孔钻至2.8m后,安设并固结、锚固孔口管。孔口管采用φ108mm,δ=6mm,L=3m热扎无缝钢管,前端焊接法兰盘。为防止钻进过程中突发涌水,钻进前应在孔口管上安设好后安设高压防水球阀;
(3)超前预注浆采用前进式分段注浆工艺,分段长度为1~5m,实际分段步长可根据地质情况进行适当调整;(4)注浆顺序采取间隔跳孔的方式,先内后外按顺序施做,实施约束型注浆模式,达到注浆堵水、加固的目的。施工准备施做止浆岩盘搭设工作平台测量放线、标注钻孔位置钻机固定就位开孔钻孔φ108mm,长2.8m孔口管缠麻丝安设锚固孔口管,长度3m安装高压防水球阀配制浆液钻孔、分段注浆钻孔、注浆至设计深度钻孔查孔检查注浆效果配制浆液不合格是否符合注浆结束标准合格钻孔注浆结束4.2施工工艺4.2.1无注浆管后退式分段注浆工艺无注浆管后退式分段注浆工艺是利用钻机钻孔,将气囊(水囊)式止浆塞置入注浆钻孔内,通过输水(气)设备,使止浆塞膨胀,利用岩壁形成止浆系统,满足分段后退式注浆要求。每次注浆段长5米,第一注浆段完成后,后退止浆塞至下一注浆段预定位置进行第二段注浆,如此下去,直至该孔注浆完成后开始下一注浆孔的注浆施工。4.2.2有注浆管后退式分段注浆工艺
有注浆管后退式分段注浆工艺是通过钻机钻孔,将袖阀管放入钻孔中,利用皮碗式或台阶式止浆塞在注浆管内完成后退式分段注浆施工,注浆分段段长为5m。4.2.3前进式分段注浆工艺前进式分段注浆工艺是针对成孔困难,涌水量很大等特殊地质条件下的一种可行性较高的注浆技术。采取前进式分段注浆工艺是在施工过程中对于注浆孔采取钻孔一段注浆一段的钻、注交替顺序进行,每次注浆段长5m。5.施工要求5.1止浆墙施作止浆墙厚度要根据水压设计、计算,帷幕注浆止浆墙采用C20~25砼,施作前应将止浆墙段扩挖25cm左右嵌入围岩,防止止浆墙漏浆或压倒;浇注前应做好引排水管并带注浆连接系统(变径接头、车丝等);浇注前一定要将地板松碴清理干净,并抽干掌子面积水,止浆墙四周要与围岩密贴,严禁用防水板、隔水布分割止浆墙与围岩密贴,以防漏水漏浆。径向注浆或掌子面围岩较好帷幕注浆段,止浆系统采用喷砼,喷砼C20,喷浆前也要做好引、排水,径向注浆要先打设好注浆导管或孔口管,然后用水泥袋等包好孔口管、注浆小导管,然后喷砼,确保喷砼质量(密实,且与围岩密贴)。钻孔注浆应在止浆墙强度达到50%以后才能进行,防止钻孔破坏止浆系统漏浆。5.2钻孔(1)钻孔要按照方案设计的角度、孔径、开孔位置、终孔位置钻设,要用定位罗盘定位,保证钻孔角度误差小于1°,深度误差小于0.2m,钻进过程要随时检查角度并纠偏。在孔口管中钻孔要对准角度,防止损坏注浆管或止浆系统。钻孔要按设计顺序、段别,不能随意更改,孔口管安装要锚固牢固,防止高压水及注浆顶出孔口管,引起淹井事故。(2)使用钻机作业时,要戴防护眼镜等,防止吹出石碴伤人,并防止钻机高压软风管脱落伤人。非专业司钻人员严禁操作钻机。(3)拆卸钻杆时要有工作台架,要严格按操作规程作业,防止钻杆、钻机、高压水等伤人事故。(4)专人做好钻孔记录:钻设深度、围岩情况(破碎、断层、完整、溶蚀)、涌水量等,为注浆、验工计价提供依据。5.3注浆管加工与安装注浆管、引、排水管要按方案设计施作,与钻注设备匹配;安装时,缠绕棉纱严格按纺锤形施作,棉纱要用质量好耐磨损的,缠绕紧密,长度30~50cm,小导管缠绕30cm,孔口管缠绕50cm,小导管尾段1m范围钻设2对φ5mm泻浆眼,间距30cm,梅花形布设安装时用钻机或风钻顶入,顶入要用保护套,防止压坏注浆连接丝扣或法兰盘;安装牢固后注双液浆固结注浆管,并等强度达到要求后再钻进注浆。5.4注浆作业(1)注浆过程中,若地层吸浆量很大时,注浆压力长时间不上升,可通过调整浆液配比,缩短浆液凝胶时间,以达到控域注浆目的。(2)
注浆过程中,应保持注浆管路畅通,防止压力突然上升,拆卸时高压胶管伤人,防止因管路堵塞而影响注浆结束标准的判断。(3)发生串浆时,应加大钻注平行作业间距,或采取钻一孔注一孔的原则,大型钻机高压风钻孔时,钻、注人员要穿戴防护用品,尽量避免面对钻孔,防止高压风吹出砂石伤人。(4)注浆过程中,当跑浆现象十分严重时,首先应采取封堵措施和间歇注浆技术,当仍然无效时,可认为该孔可注性较差,可结束该孔注浆。(5)尽量减少钻注施工过程中水量排出,而带走大量浆液,或水量流动影响浆液凝固及强度,也减小抽水压力,减小设备损伤。(6)注浆人员要穿戴好防护用品,防护眼镜、橡胶手套等,台架上作业要防止坠落或工具坠落伤人。(7)注浆设备、工具专人操作、管理,不得随意变更工种。(8)现场要有专门的记录人员记录注浆参数:注浆压力及变化、单、双液注浆量、以及注浆过程中出现的情况(漏浆、串浆等),服从注浆技术人员的指挥。(9)要经常对管路、注浆机、搅拌机进行清洗,防止经常堵管、注浆机经常出故障。5.5应急措施(1)准备足量的逃生、救生装置、设备、材料;(2)施工中应做好排水准备工作,以防止施工中大量涌水形成灾害;(3)准备好抢险材料,做好抢险准备工作。5.6超前地质预报为了检查注浆质量及前方地质情况,更好的判明前方的地质状况,采用多种地质探测技术进行探测,以确保开挖安全。5.6.1超前地质预测包括以下四种技术措施:(1)TSP超前地质预报;(2)地质雷达或红外线探水预报;(3)地质素描和预测预报;(4)超前探水孔探水。5.6.2对于高压富水区段应采取以上四种技术措施,通过相互印证以达到准确预测预报的目的。5.6.3超前探水孔全断面共布置3~5个,超前探水长度30~50m,探水孔终孔超出开挖轮廓线外1.5m,钻孔直径70~90mm,探水孔开钻前要做好防突泥、突水措施,及安装孔口管并固定,孔口管要配防水闸阀。5.6.4若探水孔出水量分别满足方案一~四标准要求,则应分别按方案一~四进行注浆施工,否则可直接进行开挖施工,开挖段长25m,然后进行下一循环超前探水工作。6.劳动组织劳动力组织方式:采用架子队组织模式。钻孔与注浆平行作业,人员需求见下表:
序号分工每班数量小计备注1技术员132工班长133司钻134注浆工8245电工136机修工13合计13397.材料要求根据堵水要求,注浆材料采用普通水泥-水玻璃双液浆;对于局部渗水量较小部位,可采用普通水泥单液浆,坍孔、持续注浆压力不上升等情况才用特种水泥进行施工,孔口管采用130钢管,壁厚5mm,与孔口管配套的法兰盘及球阀。7.1原材料(1)水泥:3.2.5号普通硅酸盐水泥(2)水玻璃:波美度40Be’。(3)缓凝剂:工业品,磷酸氢二钠。(4)特种材料:硫铝酸盐水泥、超细水泥等。7.2配比参数7.2.1普通水泥-水玻璃双液浆(1)水灰比:0.8~1:1(2)水泥、水玻璃体积比:1:0.87.2.2普通水泥单液浆水灰比:0.8:1~1:17.3浆液配制7.3.1水泥浆配制(1)首先在搅拌机内加入200L水(搅拌机外侧下层刻度线),然后加入2kg缓凝剂,开启搅拌机进行搅拌;(2)搅拌至缓凝剂完全溶解后,加入4袋水泥,搅拌均匀待用。注:配制单液浆时(0.8:1),加入水泥5袋。(3)搅拌要均匀,严禁使用过期或受潮水泥,搅拌前要经过滤筛进搅拌桶,拌好浆液进储浆桶要再进行过滤,防止颗粒堵塞注浆管造成压力上升假相影响注浆效果。
(4)水、水泥、外加剂等各料参量误差应小于5%,久置水泥浆液禁止使用(超过2小时)。7.3.2水玻璃稀释采用40Be′浓水玻璃,进行稀释时,先在容器中加入一定量的浓水玻璃,然后加入30%左右的水,并用婆美计测试浓度,与设计浓度误差小于3Be′,搅拌均匀待用,因水玻璃有较强的腐蚀性,操作时要戴防护手套、眼镜等,一旦水玻璃溅到皮肤或眼睛里,要立即用清水冲洗,并找医生用药水冲洗,防止灼伤眼睛或皮肤。8.设备机具配置序号机械名称型号单位数量备注1进口多功能钻机台1全液压或国产钻机2双液注浆泵KBY系列套4河北柏乡生产3高压空压机英格索兰RHP825E台1排气压2.07Mpa4水泥浆搅拌桶自购台4容量≥300L5搅拌储浆桶自制个3储存水泥浆,容量≥500L6储浆桶自制个2储存水玻璃,容量≥200L7清水桶自制个2容量≥100L8混合器T型个6与注浆泵配套购置9高压注浆管m200与注浆泵配套购置10防震压力表0~16MPa个8最大压力不小于10MPa11钻杆φ73mmm6012冲击器CIR90个413冲击器CIR130个414钎头φ90mm(φ115mm)个1015钎头φ130mm(φ130mm)个616水钻φ80mm个1017取芯钻头φ91mm个1018岩芯管φ91mm,2m根219其它零碎物品及工具足量
9.质量控制及检验9.1所有注浆孔都结束以后,应进行注浆效果检查,注浆效果检查采用分析法、探孔检查法等。(1)分析法①P-Q-t曲线法通过对注浆施工中所记录的注浆压力P、注浆速度Q进行P-t,Q-t曲线绘制,根据地质特征、注浆机制、设备性能、注浆参数等对P-Q-t曲线进行分析,从而对注浆效果进行评判。注浆施工中P-t曲线呈上升趋势,Q-t曲线呈下降趋势,注浆结束时,注浆压力达到设计终压,注浆速度达到设计速度。②浆液填充率反算通过统计总注浆量,可采用下式反算出浆液填充率,根据浆液填充率评定注浆效果,即ΣQ=Vnα(1+β),式中:ΣQ为总注浆量(m3),V为加固体体积(m3),n-为地层孔隙率或裂隙度,α-为浆液填充率,β-为浆液损失率。当地层含水量不大时,浆液填充率须达到70%以上,地层富含水时,浆液填充率须达到80%以上。(2)检查孔法①选择可能出现的薄弱环节进行钻孔检查,检查孔数量按注浆孔总数的10%(不得少于5个)控制。检查孔无裂隙充填物涌出,不塌孔,涌水量小于0.2L/min.m。②必要时检查孔取芯,很难取得完整岩芯,但通过检查孔的岩芯中浆液固结体的含量,以及固结体的强度来判断浆液的固结情况和注浆效果。9.2补充注浆和开挖后径向注浆对于没有达到设计要求的检查孔,应对其区域进行补充注浆,补充注浆根据现场实际情况确定。当隧道开挖过去以后,对出水量较大的区域,应进行径向注浆,以满足防、排水设计要求。10.安全及环保要求10.1安全要求(1)建立健全各种岗位安全责任制,并设立专职安全员,严格执行现场交接制度;(2)施工时现场应安设有一定排水能力的排水系统,施工中应做好排水准备工作,以防止施工中大量涌水形成危害;准备好抢险材料,做好抢险准备工作;(3)钻孔、注浆人员熟练掌握有关作业规程;禁止在不停机械的情况下进行任何修理;注浆泵及管路内压力未降至零时,不拆除管路或松开管路接头,以免浆液喷出伤人;钻机和注浆泵由专人负责操作,未经同意其他人不得操作;注浆人员在拆管路、操作注浆泵时戴防护眼镜,以防浆液溅入眼睛;(4)注意用电安全,高空作业应有防坠落措施,采用合格电线,并安装漏电保护装置,防止漏电,布线、接头时要做到安全无障;
(5)在扫孔过程中,人员撤离到安全地带,防止由孔口吹出土石块伤人;(6)每一孔注浆完成后,先泄压,再拆管,防止注浆管内高压伤人;(7)钻孔、注浆上下同时作业时,搭设支架必须牢固,同时支架上必须面铺木板,以满足支架上人员和机械设备的安全正常使用;(8)钻机、注浆泵应定期保养,修护,加油;(9)洞内掌子面后方30m范围内要加固,注浆期间洞内要加强监测,随时掌控围岩变形情况,如发现围岩变形异常,立即采取措施;(10)洞内通风管要畅通,通风管要接至距掌子面25m以内;(11)应及时了解其它掌子面的爆破情况,爆破前所有人员撤离到安全地带,爆破后观察应有无涌水突泥等异常现象,如有异常,应迅速组织人员按设计应急逃生线路撤离;(12)风、水、电应接至距掌子面20m左右,如果要停风、水、电,提前通知掌子面工作人员;(13)掌子面应有安全警报系统和通讯系统,并配备足够内力的排水系统和应急材料,防止涌水、突泥,一旦掌子面出现险情,立即报警,组织现场人员撤离;(14)掌子面应配备灭火设备,预防火灾。10.2环保要求(1)当注浆施工过程遇到放射性物质等危害身体健康时,必须采取措施进行预防,并尽量缩短在该环境下的作业时间,并加强通风等,注浆工作过时要戴防护眼睛,防腐蚀橡胶手套,穿好防腐工作服、鞋等;(2)注浆过程中的漏浆、泻浆等废弃物不能随意排放,防止污染周围生活用水等,污染灌溉用水等;(3)尽量减少影响地表水及地下水的走向流动,防止影响周围生态环境。
第八章量测作业指导书1.适应范围适用于沪昆客专云南段TJ-4标隧道正洞量测作业。2.作业准备监测点的布置净空变化、拱顶下沉等必测项目应设置在同一断面,其量测断面间距及测点数量根据围岩级别、隧道埋深、开挖方法确定。具体按表1进行。表1必测项目量测断面间距和每断面测点数量围岩级别断面间距(m)每断面测点数量净空变化拱顶下沉Ⅴ(断层影响带)5~102条基线1点Ⅳ10~302条基线1点Ⅲ30~401条基线1点Ⅱ50~1001条基线1点注:洞口及浅埋地段断面间距取小值。3.技术要求3.1量测频率表2拱顶下沉及周边收敛量测频率表变形速度(mm/d)量测断面距开挖面距离(m)量测频率≥5122次/d1~512~241次/d0.5~124~501次/2d~3d0.2~0.5>501次/周注:1.当按表3选择量测频率出现较大差异时,宜取量测频率较高的作为实施的量测频率。2.各量测作业均应持续到变形基本稳定后2~3周结束。对于断层影响带、大变形地段围岩,位移长期没有减缓趋势时,应适当延长量测时间。3.2量测方法及仪器选择3.2.1洞内观察开挖工作面的观察,在每个开挖面进行,特别是在软弱围岩条件下,开挖后应立即进行地质调查,并绘出地质素描图,拍摄地质数码照片。若遇特殊不稳定情况时,应派专人不间断的观察。3.2.1.1对开挖后没有支护的围岩的观测(1)岩层种类和分布情况,岩层强度,风化及变质情况,填充物的性状,断层的位置、走向和破碎程度,节理裂隙发育程度及其方向;
(2)开挖工作面的稳定状态,顶板有无坍塌现象;(3)涌水情况:涌水位置、涌水量、水压和水质等;(4)是否有地板隆起现象。3.2.1.2对开挖后已支护地段围岩动态的观测(1)是否发生锚杆被拉断或垫板脱离围岩现象;(2)喷混凝土是否发生裂隙和剥离或剪切破坏;(3)钢拱架有无被压变形情况;(4)锚杆注浆和喷混凝土,施工质量是否符合规定的要求。3.2.1.3观察围岩破坏形态分析(1)危险性不大,不会发生急剧破坏。如:加临时支护之后即可稳定的情况;(2)应当引起注意的破坏。如:拱顶混凝土喷层因受弯曲压力的影响而出现的裂隙;(3)危险征兆的破坏。如:拱顶混凝土喷层出现有对称性局部的崩落、侧墙内移等。洞内观察必须反映在量测报表中,与相应的净空变化量测、拱顶下沉共同分析整理。3.3净空变化量测用于量测开挖后隧道净空变化情况。仪器采用弹簧式JSS30/10型伸缩式数显收敛计。弹簧式JSS30/10型伸缩式数显收敛计量测精度为±0.06mm,量测时,把伸缩式数显收敛计的挂钩钩住施测的两水平测点的三角。将净空变化仪装好,初次量测(测始读数)在钢尺上选择一个适当的孔位,将钢尺套在钢尺支架固定螺杆上,孔位应选择钢尺张紧时滑块能与百分表顶端接触且读数在0—25mm的范围内,拧紧钢尺压紧螺帽并记下钢尺孔位读数,然后调整滑套长度,顺时针旋进调节螺母使视窗内红线与视窗刻度红线对齐,并记下数值,重复测试3次,取平均值作为初始观测值R0。un=R0–Rn①式中:un—第n次量测时的净空变化值;Rn—第n次量测时的观测值;R0—初始观测值。当百分读数大于2500×10-2mm时,钢尺需另换一个孔位与尺架联接,为了消除钻孔间距的误差,换孔前后应各测一次。往后计算净空变化时,即以后一次表读数为基准再加上换孔时的净空变化值。即uk=un+Rk-Rn0k>n②式中:uk—第k次量测时的净空变化值;un—第n次量测时的净空变化值;Rk—第k次量测时的观测值;Rn0—第n次量测时的后一次读数。当量测间隔中变形比较大时,换孔前不能同时测读时应按下式计算:uk=Rk+R0-A0-Akk>A③式中:A0—钢尺初始孔位读数;
Ak—第k次量测时孔位读数。读数的温度修正:Rnt=(20-tn)*L*α(以20℃为标准温度)④式中:Rnt—第n次量测的温度修正;tn—第n次量测时的钢尺温度;L—钢尺长度;α—钢尺线胀系数,α=12×10-6/℃(或钢尺检验资料)量测记录表附后:量测原始记录表(正洞、斜井),收敛量测记录表(正洞、斜井)。3.4拱顶下沉量测用于量测开挖后隧道拱顶下沉情况。仪器采用精密水准仪(配测微器)、铟钢尺和钢卷尺,量测精度为0.1mm。在量测过程中,必须配备大、小电筒各一支。扶铟钢尺时要用两根合适长的竹竿,把铟钢尺支成三条腿,利于稳定,保证精度。钢卷尺为白底黑线,尺头经特殊处理后,做成一个稳固的背相连、一上一下的双挂钩。为把钢卷尺轻易挂上拱顶量测点,需专门制作长竹竿一根。量测记录表附后:量测原始记录表、拱顶下沉记录表。3.5量测数据的整理、反馈及围岩稳定性的判断3.5.1资料的整理(1)量测数据整理完成以后,由量测组长组织量测人员对量测数据的完整性和真实性进行审核,确认无误后上报工区技术室;(2)工区技术室对原始数据进行整理、分析;出具《量测日报》、《量测周报表》及《量测月报表》、《量测数据说明及分析报告》,并作好回归分析。量测分析报告及施工建议同时报工区现场有关领导。(3)量测资料在工区技术室主任检查无误后签字上报工区技术主管审核,审核无误后签字,上报项目经理部。(4)工区技术室根据每天量测数据定期绘制时态曲线,以作为分析报告的依据,对异常数据及时和量测组沟通核实,对非量测错误出现的数据异常点,应及时分析,并作情况说明及时汇报。量测数据错误时,量测组必须重新测量并做情况说明报测量组组长备案。(5)统计分析现场量测数据中存在偶然误差,具有一定的离散性,故量测数据在时间散点图上下波动,难于找出规律。为检验量测结果的可靠性,了解围岩应力状态、变形规律和稳定性程度,故应对量测数据进行回归分析。位移-时间曲线最能直接明确的反映围岩和支护衬砌受力状态随时间的变化情况,故予采用。(6)位移-时间曲线的选定位移-时间曲线通常选用下面三种非线性函数中精度最高者进行回归分析,观测数据不宜少于25个。1.对数函数u=Alg(1+t),
u=A+B/lg(1+t);⑤2.指数函数u=Ae-B/t,u=A(1-e-B/t);⑥3.双曲线函数u=t/(A+Bt),u=A{1-〔1/(1+Bt)〕2};⑦其中,对数函数用于软弱围岩隧道开挖后初期变形进行回归分析,可取得较高的回归精度。但是,对数函数随t的增加而发散,因此不能用该函数预估围岩变形的最终值。而指数函数可用来预估围岩变形的最终值(当t→∝,u∝=A),但该函数的曲线在开始部分有拐点,这与实测数据变化规律不符。当对长期观测B值很小时,则拐点的影响不大,可取得较好的结果,双曲线函数可预计最终位移值,u∝=1/B。(7)量测数据的应用将量测数据进行处理与回归分析后,绘出位移-时间曲线,配合地质、施工各方面的信息,再与由经验和理论所建立的标准进行比较,对于设计所确定的结构形式、支护衬砌设计参数、预留变形量、施工方法和工艺及各工序施作时间等进行检验,若与原设计指标基本相符,则可继续施工,若差别过大,应立即修改设计(加强或减弱支护衬砌),改变施工方法,调整作业时间,以求安全可靠,经济合理。3.6根据量测结果进行围岩稳定性的判断3.6.1根据位移速度判别净空变化速度持续大于5.0mm/d时,围岩处于急剧变形状态,应加强初期支护系统。净空变化速度小于0.2mm/d时,围岩达到基本稳定。在浅埋地段以及膨胀性和挤压性围岩等情况下,应采用其它指标判别。3.6.2根据位移时态曲线的形态来判别:作位移时态回归曲线,根据回归后位移时态曲线的形态,当围岩位移速度不断下降时表示围岩趋于稳定状态;当位移速度保持不变时表示围岩不稳定;当位移速度不断上升时表示围岩进入危险状态。围岩变形曲线可分为三个区段:(1)基本稳定区:当围岩位移速率不断下降,位移加速度为负值(du2/d2t<0),称为一次蠕变区,围岩趋于稳定,支护是安全的。(2)过渡区:当围岩位移速率保持不变,位移加速度为零(du2/d2t=0),称为二次蠕变区,围岩不稳定,应调整施工程序和加强支护系统的刚度与强度。(3)破坏区:当围岩位移速率不断上升,位移加速度为正值(du2/d2t>0),称为三次蠕变区,曲线出现反弯点,围岩达到危险状态,必须立即停止掘进,加强支护。量测分析报表中必须注明支护结构和已经采取的加固措施。4.施工程序及工艺流程4.1量测项目隧道监控量测的项目应根据工程特点、规模大小和设计要求综合选定。量测项目可分为必测项目(A类量测)(见表3
)和选测项目(B类量测)。必测项目是指新奥法施工时必须进行的常规测量,用来判断围岩稳定和支护衬砌受力状态,指导设计施工的经常性测量。选测项目是指在重点和有特殊意义的隧道或区段进行的补充量测,用来判断隧道开挖过程中围岩应力状态、支护衬砌效果。本项目仅设洞内观察、拱顶下沉、净空变化、二衬后净空变化等4项。表3监控量测必测项目序号监测项目测试方法和仪表测试精度备注1洞内、外观察现场观察、数码相机、地质罗盘2净空变化收敛计、全站仪0.5-1mm3拱顶下沉水准仪、钢挂尺或全站仪0.5-1mm4地表沉降水准仪、钢挂尺或全站仪0.5-1mm隧道浅埋段4.2监控量测流程分析、研究地质勘查资料制定监控量测计划施工监控量测开挖工作面状态评价数据处理已施工区段的支护加强否安全否施工方法变更支护加强是否施工方法变更支护减弱是经济否否施工完成否结束是
4.3量测资料的整理及管理信息流程量测在规定的时间内完成数据采集和分析,根据分析结果,对工程安全性提出评价意见,评价应根据位移管理等级分三级进行,并按规定采取相应的工程对策,并报项目部总工程师。监控量测所有原始资料和分析判释结论须随施工日志放置在隧道口备查。当监控量测位移管理达到Ⅲ级时,由现场监控量测组长将量测原始资料和分析结果通报现场技术主管和现场监理工程师正常施工。当监控量测位移管理达到Ⅱ级时,由现场监控量测组长将量测原始资料和分析结果通报现场技术主管和现场监理工程师,同时于2小时内上报局项目部总工程师、专业监控量测评估单位、现场指挥部。施工单位总工程师组织研究提出具体意见,指挥部8小时内组织参建各方对设计施工措施进行综合评价。当监控量测位移管理达到Ⅰ级管理值以及拱顶下沉、水平收敛达5mm/d或位移累计达100mm时,由现场监控量测组长及时通知现场技术主管、现场监理工程师暂停施工,并将量测原始资料和分析结果于2小时内上报局项目部项目经理、总工程师、现场指挥部、公司工程部(可先传电子版,后报纸质文档)。施工单位项目经理组织研究提出具体意见,指挥部指挥长、公司工程部部长8小时内到施工现场盯控,并组织参建各方研究相应工程措施,必要时由公司组织专家组研究工程措施。5.施工要求量测结果在不同等级会对施工支护参数做出调整。5.1围岩情况进入正洞后,围岩以Ⅱ级围岩为主,中粗粒花岗岩,块状构造,弱风化,节理裂隙少,地下水不发育;个别地段节理裂隙发育,地表水沿裂隙下渗,地下水发育,为Ⅲ级围岩。5.2量测检验施工支护合理性5.2.1确定最终支护时间和仰拱灌注时间,最终支护应在围岩稳定后进行,应满足:周边收敛速率明显下降收敛量已达总收敛量的80%~90%收敛速率≤0.2mm/d仰拱灌注应在围岩稳定后,二次衬砌施作前进行,但对量测收敛速率和位移量很大的地段,应尽早进行仰拱灌注,以维持围岩稳定,对封底后仍然变形大的地段,应加强支护。5.2.2对量测的收敛速率超过允许值时,应调整施工方法、加强支护,调整支护参数;(1)调整施工方法①提前锚喷支护时间;②提前仰拱封底时间;③加固开挖面,留核心土。(2)调整支护参数①增加或减小锚杆长度或改变锚杆材料、直径等;
②调整拱架间距;③调整喷层厚度,改变二次衬砌时间;④修改开挖断面尺寸;⑤增大或减小预留变形量。6.劳动组织项目部成立量测管理小组,各工区成立量测小组,负责管段内监控量测工作。工区量测小组人员为3人,内业组一人负责对量测资料的分析整理及上报,外业组二人,负责对量测数据的整理归档及量测桩点的埋设。7.材料要求7.1测点的构造加工要求根据收敛仪挂钩的要求,水平收敛和拱顶下沉量测点采用φ8的光圆钢筋加工成三角焊于φ20螺纹钢筋端头,三角形为4cm的等边三角形,φ20钢筋长为30cm。对测点要采取保护措施(如用塑料袋包裹,以防喷浆时沾上水泥浆而引起量测误差)并做上标记。量测点构造示意图:7.2测点的标识及保护测点布设在量测组的指导下,由开挖班协助完成,做到牢固可靠。为易于识别,并有利于保护测点,量测组在测点形成之后,立即用油漆标示出明显的红“△”,并标有此测点断面的编号(YAS001、YBS001、YCS001…,ZAX001、ZBX002、ZCX001…,其中Y代表右线,Z代表左线,A代表拱顶点,B代表起拱线上1m的基点,C代表内轨顶面上1m的基点,S代表上行方向,X代表下行方向)。在布点时让量测桩露出初期支护面尽可能短,严防意外损坏。拱顶下沉和洞内水准基点建立联系。在正洞内,量测基点必须保证其稳固和不动性,为此要做到科学选位,并对量测基点作明显标志。8.设备机具配置
净空变化量测采用收敛计和温度计采用、拱顶下沉量测采用铟钢尺和精密水准仪。地质观察采用地质罗盘。9.质量控制及检验变形管理控制等级见表4:表4变形管理等级管理等级管理位移(mm)施工状态IIIU(2U0/3)暂停施工,采取相应工程措施注:U—实测位移值;U0最大允许位移值;表5单线隧道初期支护极限相对位移(%)围岩级别隧道埋深h(m)h≤5050